Задача 1
Прямая, проходящая через середину биссектрисы AD треугольника ABC перпендикулярно AD, пересекает сторону AC в точке M. Докажите, что MD ∥ AB.
Решение
Дано: \(\triangle ABC\), \(AD\) — биссектриса, \(O\) — середина \(AD\), прямая \(OM \perp AD\), точка \(M\) лежит на \(AC\). Доказать: \(MD \parallel AB\).
-
Рассмотрим \(\triangle AOM\) и \(\triangle DOM\): \(AO = OD\) (\(O\) — середина \(AD\)), \(OM\) — общая сторона, \(\angle AOM = \angle DOM = 90^\circ\). Значит, \(\triangle AOM = \triangle DOM\) по первому признаку, и \(\angle MAD = \angle MDA\).
-
\(AD\) — биссектриса угла \(A\), поэтому \(\angle MAD = \angle CAD = \angle BAD\).
-
Из пунктов 1 и 2: \(\angle MDA = \angle BAD\). Это накрест лежащие углы при прямых \(MD\) и \(AB\) и секущей \(AD\): точки \(M\) (на стороне \(AC\)) и \(B\) лежат по разные стороны от прямой \(AD\).
-
Накрест лежащие углы равны, значит, \(MD \parallel AB\).
Ответ
Перпендикуляр через середину AD даёт равнобедренный треугольник AMD, и угол MDA оказывается равен углу BAD — накрест лежащие углы равны.
Подробнее — в теме «Признаки параллельности двух прямых».