Нехай АВСD – даний просторовий чотирикутник, а А1, В1, С1, D1 – середини його сторін. Тоді А1В1 – середня лінія трикутника АВС, паралельна стороні АС, С1D1 – середня лінія трикутника АСD, теж паралельна стороні АС. За теоремою 2.2(дві прямі, паралельні третій прямій, паралельні між собою) прямі А1В1 і С1D1 паралельні, тому лежать в одній площині. Так само доводимо паралельність прямих А1D1 і В1С1. Отже чотирикутник А1В1С1D1 лежить в одній площині і його протилежні сторони паралельні. Отже, він – паралелограм.
Задача №2 (на паралельність прямої і площини).
Доведіть, що коли площина перетинає одну з двох паралельних прямих, то вона перетинає й другу пряму.
Розв’язання.
Нехай а і b – дві паралельні прямі і α – площина, яка перетинає пряму а в точці А. Проведемо через прямі а і b площину. Вона перетне площину α по деякій прямій с. Пряма с перетинає пряму а (у точці А), а отже, перетинає паралельну їй пряму b. Оскільки пряма с лежить у площині α, то площина α перетинає пряму b.