Параллельные прямые

Параллельные прямые — это два прямых на плоскости, которые либо не пересекаются ни в одной точке, либо совпадают полностью. В евклидовой геометрии понятие параллельности означает сохранение постоянного направления: у таких прямых одинаковая ориентация, поэтому при продолжении в обе стороны они не дают общей точки пересечения. Одно из удобных аналитических критериев параллельности в декартовой системе координат связано с угловыми коэффициентами (наклонами): если угловые коэффициенты двух ненулевых наклонов равны, то прямые параллельны m1=m2m_1 = m_2. Другой критерий — отношение направляющих векторов: направляющие векторы двух параллельных прямых пропорциональны друг другу (a1,b1)=λ(a2,b2), λR{0}(a_1,\, b_1)=\lambda (a_2,\, b_2),\ \lambda\in\mathbb{R}\setminus\{0\}.

Параллельные прямые играют важную роль при решении задач на координаты, векторы и при построении геометрических фигур. Через теоремы о параллельных прямых формулируют свойства углов при пересечении секущей: соответственные и внутренние накрест лежащие углы равны, что существенно облегчает доказательства подобия треугольников и вычисление неизвестных величин. Для аналитических вычислений удобен ещё один показатель: расстояние между двумя параллельными прямыми (в общем виде для уравнений с одинаковыми коэффициентами при x и y) постоянно и вычисляется по формуле dist=c2c1a2+b2\mathrm{dist}=\dfrac{|c_2-c_1|}{\sqrt{a^2+b^2}}, где под корнем стоит сумма квадратов коэффициентов при x и y. Это свойство используют при задачах на минимальное расстояние, при построении полос постоянной ширины и при проектировании элементов, требующих строгой параллельности.

Примеры: во-первых, если две прямые имеют одинаковый угол наклона, например, одна прямая «более крутая», чем другая одинаково — они не пересекутся при различных смещениях по вертикали; это наглядно иллюстрирует критерий через угловые коэффициенты m1=m2m_1 = m_2. Во-вторых, если направляющие векторы одной и другой прямой кратны друг другу (один вектор отличается от другого только множителем), то эти прямые параллельны согласно векторному признаку (a1,b1)=λ(a2,b2), λR{0}(a_1,\, b_1)=\lambda (a_2,\, b_2),\ \lambda\in\mathbb{R}\setminus\{0\}. На практических чертежах это можно показать и графически: на скобе с рамкой расположен пример геометрической ситуации {IMAGE_0}, где две параллельные прямые отмечены разными цветами, а между ними проведена перпендикулярная секущая для измерения постоянного расстояния.