Задача 1
Точки M и N — середины сторон AD и BC параллелограмма ABCD. Докажите, что прямые AN и MC делят диагональ BD на три равные части.
Решение
Дано: \(ABCD\) — параллелограмм, \(AM = MD\), \(BN = NC\); \(AN\) пересекает \(BD\) в точке \(P\), \(MC\) пересекает \(BD\) в точке \(Q\). Доказать: \(BP = PQ = QD\).
-
\(AM = NC\) (половины равных сторон) и \(AM \parallel NC\), поэтому \(AMCN\) — параллелограмм и \(AN \parallel MC\).
-
На стороне \(BC\) угла \(CBD\) отрезки \(BN\) и \(NC\) равны, а прямые \(NP\) и \(CQ\) параллельны. По теореме Фалеса (задача 488) \(BP = PQ\).
-
На стороне \(DA\) угла \(ADB\) отрезки \(DM\) и \(MA\) равны, а прямые \(MQ\) и \(AP\) параллельны. По теореме Фалеса \(DQ = QP\).
-
Итак, \(BP = PQ = QD\).
Ответ
Прямые AN и MC параллельны, и теорема Фалеса для углов B и D даёт три равных отрезка диагонали.
Подробнее — в теме «Трапеция».