§ 27. КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ ПРОСТРАНСТВА
27.1. Движения первого рода, имеющие неподвижную точку.
Теорема. Любое движение пространства первого рода, имеющее неподвижную точку, является поворотом вокруг прямой.
Пусть О — неподвижная точка движения первого рода f. Возьмем любую точку
и любую точку В, не лежащую на прямой ОА, и пусть
Как установлено при доказательстве теоремы
треугольник ОАВ можно перевести в равный ему треугольник
композицией двух отражений в плоскостях
, относительно которых симметричны пары точек А и А (для а) и
(для
). По теореме подвижности пространства
. Если плоскости
совпадают, то
тождественное преобразование, т. е. f — тождественный поворот. Если же
различные плоскости, то они пересекаются по некоторой прямой а (так как имеют общую точку О). В этом случае композиция
является поворотом вокруг прямой а, т. е.
является таким поворотом.