Cho đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng b nằm trong (P). Gọi (Q) là mặt phẳng chứa a và b (H.4.36). Nếu a và (P) cắt nhau tại điểm M thì M có thuộc (Q)

Lời giải:

Nếu a và (P) cắt nhau tại điểm M thì M có thuộc (Q) (do M thuộc a và a nằm trong (Q)).

Do đó, a cắt b tại M, vậy M thuộc b. Khi đó, M là điểm chung của và b, điều này trái với điều kiện a song song với b.

Kết luận: Nếu đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng b nằm trong (P) thì a song song với mặt phẳng (P).