№527. Точка — середина медианы треугольника . Прямая пересекает сторону в точке . Докажите, что .
Дано:
.
— медиана ().
— середина медианы ().
Прямая пересекает сторону в точке .
Доказать:
.
Доказательство:
1) Сделаем дополнительное построение: через точку проведём прямую, параллельную . Пусть эта прямая пересекает сторону в точке . Значит, .
2) Рассмотрим угол и треугольник .
Прямые и параллельны. Точка является серединой стороны (так как — медиана). По теореме Фалеса параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на них пропорциональные отрезки. Следовательно, точка делит отрезок пополам:
3) Теперь рассмотрим угол и треугольник .
В нём прямая (часть прямой ) параллельна прямой . Точка является серединой стороны (по условию). Снова применяя теорему Фалеса, получаем, что точка делит отрезок пополам:
4) Объединяя полученные равенства из пунктов 2 и 3, мы видим, что отрезки равны между собой:
5) Вся сторона состоит из суммы этих трёх отрезков:
6) Разделив обе части на , находим длину отрезка :
Вывод: Отрезок действительно равен одной трети стороны . Что и требовалось доказать.