№834. При пересечении биссектрис всех углов прямоугольника образовался четырёхугольник. Докажите, что этот четырёхугольник — квадрат.
Дано:
— прямоугольник
— четырёхугольник, образованный биссектрисами его углов
Доказать:
— квадрат
Доказательство:
Все углы прямоугольника прямые, поэтому каждая биссектриса образует со сторонами углы по .
В треугольнике, отсекаемом биссектрисами двух соседних углов (например, углов и ), два угла равны , значит, третий равен
Так получаются все четыре угла четырёхугольника , то есть — прямоугольник.
Этот треугольник равнобедренный, поэтому его вершина равноудалена от и и лежит на серединном перпендикуляре к стороне . Так же вершина равноудалена от и , а серединные перпендикуляры к и — одна и та же прямая.
Значит, диагональ лежит на серединном перпендикуляре к , а диагональ — на серединном перпендикуляре к . Эти прямые перпендикулярны, поэтому диагонали прямоугольника перпендикулярны, а прямоугольник с перпендикулярными диагоналями — квадрат.
Ответ: утверждение доказано.