№419. Точки и лежат по разные стороны от прямой и расположены так, что и . Докажите, что прямая проходит через середину отрезка .
Дано:
и — по разные стороны от прямой
,
— середина
Доказать:
прямая проходит через
Доказательство:
Рассмотрим треугольники и :
Пусть — продолжение луча за точку . Углы и вертикальные, поэтому
Лучи и лежат по одну сторону от прямой — там, где нет точки , — и образуют с лучом равные углы. От луча в данную полуплоскость можно отложить только один угол, равный данному, поэтому лучи и совпадают.
Значит, прямая проходит через середину отрезка .
Ответ: прямая проходит через середину отрезка — что и требовалось доказать.