Решение:
а) Доказательство:
- Пусть дана прямая a и точка A вне этой прямой.
- Из точки A проведены перпендикуляры \(AM_1\) и \(AM_2\) к прямой a, где \(M_1\) и \(M_2\) - основания перпендикуляров.
- Дано, что \(HM_1 = HM_2\). Обозначим точку H как середину отрезка \(M_1M_2\), тогда \(HM_1 = HM_2\).
- Треугольники \(AHM_1\) и \(AHM_2\) прямоугольные (так как \(AM_1 \perp a\) и \(AM_2 \perp a\)).
- Рассмотрим треугольники \( \triangle A M_1 H \) и \( \triangle A M_2 H \):
- \( \angle A M_1 H = \angle A M_2 H = 90^\circ \) (по условию перпендикулярности),
- AH - общая сторона,
- \( HM_1 = HM_2 \) (по условию).
- Следовательно, \( \triangle A M_1 H = \triangle A M_2 H \) по двум сторонам и углу между ними.
- Из равенства треугольников следует, что \(AM_1 = AM_2\).
Ответ: доказано, что \(AM_1 = AM_2\).