Punkt
leży wewnątrz czworościanu
Przez każdą
krawędź tego czworościanu prowadzimy płaszczyznę równoległą do prostej
łączącej punkt
ze środkiem przeciwległej krawędzi. Wykazać, że
istnieje punkt wspólny otrzymanych sześciu płaszczyzn.
Rozwiązanie
Wykażemy, że obraz symetryczny
punktu
względem
środka ciężkości
danego czworościanu należy do każdej
z sześciu rozważanych płaszczyzn. Wystarczy, że udowodnimy, iż punkt
należy do płaszczyzny
przechodzącej przez punkty
i
oraz równoległej do prostej łączącej punkt
ze
środkiem krawędzi
Niech
i
będą środkami krawędzi
i
Punkt
jest środkiem odcinka
a więc czworokąt
jest
równoległobokiem. Zatem proste
i
są równoległe. Skoro
punkt
leży w płaszczyźnie
to prosta
także.
To dowodzi, że punkt
należy do płaszczyzny