В планиметрии все фигуры, которые рассматривались при доказательстве каждой теоремы или при решении задач, располагались на плоскости (на листе бумаги или на доске и т. д.). Таким образом, мы имели дело только с одной плоскостью, и все точки, линии, углы, вообще геометрические фигуры лежали только на ней.
В курсе стереометрии нам предстоит рассматривать такие случаи, когда не все точки, линии и углы данной или данных фигур будут располагаться на одной плоскости. Будем считать, например, поверхность стола моделью плоскости Р; возьмем куб и поставим его одной гранью на стол. Легко видеть, что в данном кубе:
1) имеются точки, ребра, углы, лежащие на данной плоскости Р (на столе);
2) имеются точки, которые находятся вне плоскости Р;
3) имеются ребра, пересекающие плоскость Р;
4) имеются углы, находящиеся вне плоскости Р;
5) имеются шесть граней, являющиеся моделями шести различных плоскостей.
Вывод. Плоскости могут вступать во взаимодействие с другими элементами фигур и друг с другом.
Отсюда вытекает необходимость изучать различные случаи комбинаций плоскостей между собой, комбинации плоскостей с линиями и другими геометрическими объектами. Это изучение является одной из задач курса стереометрии. В первую очередь надо выяснить основные свойства плоскостей по отношению друг к другу, к точкам и прямым.
Введем обозначения:
точки – А, В, С и т. д.
прямые – a, b, с и т. д. или (АВ, СD и т. д.)
плоскости – α, β, γ и т. д.
2) 5(2а+ах)-5(2а-ах) =5(2a + ax - 2a + ax)= 5*2ax=10ax
3) 4m(m-2)-(4m^2-8) = 4m(m-2)-4(m^2 - 2) = 4(m^2-2m -m^2+2) = 4(2-m^2)
4) 2(х^2-7)+(7-2х^2) =2х^2-14 + 7 - 2х^2 = -7
5) 3х(х-у)+3у(х+у) = 3x^2 - 3xy + 3xy + 3y^2 = 3(x^2+y^2)
6) n^2(n-2)-n(n^2-1) = n^3 - 2n^2 - n^3 + n= n - 2n^2
7) 3а^2(2а^2-а^2+1) = 3a^2(a^2 + 1) = 3a^4 + 3a^2
8) 5в^2(2а^3-в+3) = 10a^3b^2 - 5b^3 + 15b^2
9) а^2-а(а-в) = a^2 -a^2 + ab = ab
10) х(х+у)-ху = x^2 + xy - xy = x^2
11) 3а(а-2)-2а(а-3) =3a^2 - 6a - 2a^2 + 6a = a^2
12) 2в(в-с) +с(2в-с) = 2b^2 - 2bc + 2bc - c^2 = 2b^2 - c^2