№523. Через произвольную точку основания равнобедренного треугольника проведены прямые, параллельные боковым сторонам треугольника. Докажите, что периметр получившегося четырёхугольника равен сумме боковых сторон данного треугольника.
Дано:
— равнобедренный ().
— произвольная точка на основании .
Через проведены прямые: () и ().
Доказать:
Периметр четырёхугольника равен сумме боковых сторон треугольника: .
Доказательство:
1) По условию (так как прямая содержит отрезок ) и (так как прямая содержит отрезок ).
Следовательно, четырёхугольник — параллелограмм (по определению).
2) Так как треугольник равнобедренный, углы при его основании равны:
3) При пересечении параллельных прямых и секущей , соответственные углы равны:
Отсюда следует, что . Значит, треугольник — равнобедренный, и его стороны равны:
4) Аналогично, при пересечении параллельных прямых и секущей , соответственные углы равны:
Отсюда следует, что . Значит, треугольник — равнобедренный, и его стороны равны:
5) Запишем периметр параллелограмма (сумму четырёх его сторон):
6) Заменим в этой сумме отрезок на равный ему отрезок , а отрезок на равный ему отрезок :
7) Сгруппируем отрезки:
Вывод: Периметр получившегося четырёхугольника действительно равен сумме боковых сторон данного треугольника. Что и требовалось доказать.