2019年4月底,“百年器象——清华大学科学博物馆筹备展”上展出了一件清华校友捐赠的历史文物“Husun型六分仪”(图①),它见证了中国人民解放军海军的发展历程.六分仪是测量天体高度的手提式光学仪器,它的主要原理是几何光学中的反射定律.观察测者手持六分仪(图②)按照一定的观测步骤(图③显示的是其中第6步)读出六分仪加油弧标尺上的刻度,再经过一定计算得出观察测点的地理坐标.
请大家证明在使用六分仪测量时用到的一个重要结论(两次反射原理).
已知:在图④所示的“六分仪原理图”中,所观测星体记为 ,两个反射镜面位于 两处, 处的镜面的在直线 自动与 刻度线 保持平行(即 ),并与 处的镜面所在直线 交于点 , 所在直线与水平线 交于点 ,六分仪上刻度线 与 刻度线的夹角 ,观测角为 .(请注意小贴士中的信息)
求证:
请在答题卡上完成对紫结论的以下填空及后续证明过程(后续证明无需标注理由).
证明:∵
∴ ()
∵
∴ ()
∵ ()
又∵ (小贴士已知),
∴ .
∵ 是 的外角,
∴ ().
即 .
补全证明过程:(请在答题卡上完成)