Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др.

Задание 836

Задачи повышенной трудности

Задача 1

Условие (кратко)

На стороне CD квадрата ABCD отмечена точка M. Биссектриса угла BAM пересекает сторону BC в точке K. Докажите, что AM = BK + DM.

Решение

Дано: \(ABCD\) — квадрат, \(M \in CD\), \(AK\) — биссектриса \(\angle BAM\), \(K \in BC\). Доказать: \(AM = BK + DM\).

  1. На продолжении стороны \(CB\) за точку \(B\) отложим отрезок \(BN = DM\).

  2. Прямоугольные треугольники \(ABN\) и \(ADM\) равны по двум катетам: \(AB = AD\), \(BN = DM\) (углы \(ABN\) и \(ADM\) прямые). Значит, \(AN = AM\) и \(\angle BAN = \angle DAM\).

  3. Луч \(AK\) лежит между лучами \(AM\) и \(AB\), поэтому

    \[\angle NAK = \angle NAB + \angle BAK = \angle DAM + \angle KAM = \angle DAK.\]

  4. Прямые \(AD\) и \(BC\) параллельны, \(AK\) — секущая, поэтому накрест лежащие углы равны: \(\angle DAK = \angle AKB\), то есть \(\angle NAK = \angle AKN\).

  5. В треугольнике \(ANK\) два угла равны, значит, он равнобедренный: \(NK = AN = AM\).

  6. Точка \(B\) лежит между \(N\) и \(K\), поэтому \(NK = NB + BK = DM + BK\). Итак, \(AM = BK + DM\).

Ответ
Утверждение доказано: AM = BK + DM
Почему так

Треугольник ADM «переносится» на продолжение стороны CB, и получается равнобедренный треугольник, боковая сторона которого равна AM, а основание — BK + DM.

Подробнее — в теме «Ромб и квадрат».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.