Вопрос:

В треугольнике АВС (АВ ≠ АС) через середину стороны ВС проведена прямая, параллельная биссектрисе угла А, которая пересекает прямые АВ и АС соответственно в точках D и Е. Докажите, что BD = СЕ.

Ответ:

Дано:

\( \triangle ABC \), \( AB \neq AC \). \( M \) — середина \( BC \). \( DM \parallel AL \), где \( AL \) — биссектриса \( \angle A \). \( D \in AB \), \( E \in AC \).

Доказать:

\( BD = CE \)

Доказательство:

  1. Пусть \( AL \) — биссектриса \( \angle A \). По условию, \( DM \parallel AL \).
  2. Так как \( DM Ⅰ AL \), то \( \angle ADM = \< A L \) (соответственные углы при параллельных прямых \( DM \) и \( AL \) и секущей \( AB \)).
  3. \( \angle MAL = \< LAM \) (по определению биссектрисы).
  4. \( \< MAL = \< AML \) (как накрест лежащие углы при параллельных прямых \( DM \) и \( AL \) и секущей \( AM \)).
  5. Из равенств \( \< ADM = \< MAL \) и \( \< MAL = \< AML \) следует, что \( \< ADM = \< AML \).
  6. Треугольник \( ADM \) — равнобедренный с основанием \( AM \), следовательно, \( AD = DM \).
  7. Рассмотрим треугольники \( BDM \) и \( CEM \).
  8. \( BM = CM \) (по условию, \( M \) — середина \( BC \)).
  9. \( \< DMB = \< EMC \) (как вертикальные углы).
  10. \( DM Ⅰ CE \) (так как \( DM Ⅰ AL \) и \( AL \) — биссектриса \( ∠A \), то \( DM \) параллельна \( AC \), следовательно, \( DM Ⅰ CE \) как отрезки параллельных прямых, лежащие на одной секущей \( AC \)).
  11. \( \< BDM = \< ECM \) (как накрест лежащие углы при параллельных прямых \( AB \) и \( AC \) и секущей \( BC \)).
  12. По второму признаку равенства треугольников (по двум углам и стороне между ними), \( ΔBDM = ΔCEM \).
  13. Из равенства треугольников следует, что \( BD = CE \).

Что и требовалось доказать.