а) а — данная прямая.
Возьмем на прямой а точки А, В, С. При движении они перейдут в точки A1, В1, C1 соответственно, причем АВ=А1В1, ВС=В1С1 и AC=A1C1. Необходимо доказать, что A1, В1, С1 лежат на одной прямой.
A1C1 = A1B1+B1C1. Такое равенство верно, если все три точки — лежат на одной прямой; иначе по неравенству треугольника A1C1 < A1B1+B1C1. В силу произвольного вы- бора точек А, В и С доказательство справедливо для любых других точек, таким образом, движение переводит прямую в прямую.
б) В плоскости α проведем прямую a и возьмем точку О ϵ a. Проведем из точки О отрезки, пересекающие прямую а в точках А и В. При движении: О → O1 А → А1, так что OА=O1А1, В → В1, так что ΟΒ=O1Β1.
По аксиоме: через две пересекающиеся прямые проходит плоскость и притом только одна.