№1094. Докажите, что отрезок, соединяющий середины диагоналей трапеции, равен полуразности оснований.
Доказательство:
Пусть дана трапеция с основаниями и (, ). Пусть — середина диагонали , а — середина диагонали .
Решим задачу векторным методом. Выразим векторы к точкам и из общей вершины :
1. Так как точка — середина отрезка , вектор равен половине вектора диагонали:
2. Так как точка — середина отрезка , вектор является медианой в треугольнике . По формуле медианы (через векторы сторон угла):
3. Найдём вектор искомого отрезка как разность векторов конца и начала:
Подставим полученные ранее выражения:
По правилу вычитания векторов . Получаем:
Так как , перепишем выражение в виде разности:
4. Поскольку основания трапеции параллельны (), векторы и сонаправлены. А длина разности двух сонаправленных векторов равна разности их длин:
Таким образом, длина отрезка равна полуразности оснований трапеции. Что и требовалось доказать.