№1340. Пусть — точка, делящая медиану треугольника в отношении , считая от вершины, — середина стороны треугольника. Докажите, не используя свойство медиан, что при гомотетии с центром в точке и коэффициентом отрезок переходит в отрезок , причём точка переходит в точку , а точка — в точку .
Дано:
, — медиана
,
— середина
гомотетия с центром ,
Доказать:
, ,
Доказательство:
Обозначим гомотетию с центром и через : переводит точку в точку , для которой .
1) Точка лежит на отрезке и , векторы и противоположно направлены, поэтому
2) Пусть , то есть . Тогда
3) и — середины сторон и , поэтому
(это векторная запись теоремы о средней линии; свойство медиан не использовалось).
4) Из п. 2 и 3: , значит, , то есть .
5) При гомотетии отрезок переходит в отрезок, концы которого — образы концов данного. Поэтому отрезок переходит в отрезок , причём , , что и требовалось доказать.
Ответ: , , отрезок переходит в отрезок — доказано.