Середины двух противоположных сторон четырёхугольника соединили с его вершинами так, как показано на рисунке. Докажите, что середины полученных отрезков образуют параллелограмм.
от

1 Ответ

Чтобы доказать, что середины отрезков, соединяющих середины противоположных сторон четырёхугольника с его вершинами, образуют параллелограмм, воспользуемся следующим методом.

1. Дано:
   - Четырёхугольник ABCD.
   - M и N – середины отрезков AB и CD соответственно.
   - P и Q – середины отрезков BC и DA соответственно.

2. Найти:
   - Нужно доказать, что точки M, N, P и Q образуют параллелограмм.

3. Решение:

   Обозначим середины отрезков:
   - M – середина AB,
   - N – середина CD,
   - P – середина BC,
   - Q – середина DA.

   Рассмотрим векторное представление:
   - Вектор MN = N - M,
   - Вектор PQ = Q - P.

   Мы покажем, что MN и PQ параллельны и равны по модулю.

   Заметим, что:
   - M = (A + B) / 2,
   - N = (C + D) / 2,
   - P = (B + C) / 2,
   - Q = (D + A) / 2.

   Тогда:
   MN = N - M = [(C + D) / 2] - [(A + B) / 2] = (C + D - A - B) / 2.

   Также:
   PQ = Q - P = [(D + A) / 2] - [(B + C) / 2] = (D + A - B - C) / 2.

   Сравним MN и PQ:
   - MN = (C + D - A - B) / 2,
   - PQ = (D + A - B - C) / 2.

   Можно заметить, что MN и PQ одинаковы по модулю и направлению, то есть MN = -PQ.

   Таким образом, отрезки MN и PQ равны и параллельны.

   Аналогично, рассмотрим векторы MP и NQ:
   - MP = P - M = [(B + C) / 2] - [(A + B) / 2] = (C - A) / 2,
   - NQ = Q - N = [(D + A) / 2] - [(C + D) / 2] = (A - C) / 2.

   Можно заметить, что MP и NQ равны и направлены противоположно, то есть MP = -NQ.

   Таким образом, отрезки MP и NQ равны и параллельны.

   Так как противоположные стороны параллельны и равны, точки M, N, P и Q образуют параллелограмм.

4. Ответ:
   Середины отрезков, соединяющих середины противоположных сторон четырёхугольника с его вершинами, образуют параллелограмм.
от