Диагонали четырехугольника равны. Докажите, что его средние линии перпендикулярны.
от

1 Ответ

Дано: четырехугольник ABCD с равными диагоналями AC и BD. Пусть M, N, O и P - середины сторон AB, BC, CD и DA соответственно.

Найти: докажите, что средние линии четырехугольника ABCD перпендикулярны.

Решение:
1. Обозначим середины сторон:
   M = (A + B) / 2
   N = (B + C) / 2
   O = (C + D) / 2
   P = (D + A) / 2

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

3. Найдем вектор OP:
   OP = P - O
      = [(D + A) / 2] - [(C + D) / 2]
      = (D + A - C - D) / 2
      = (A - C) / 2

4. Найдем скалярное произведение MN и OP:
   MN · OP = [(C - A) / 2] · [(A - C) / 2]
            = (C - A) · (A - C) / 4
            = (A - C)² / 4

   Поскольку (A - C)² ≥ 0, скалярное произведение MN и OP всегда равно нулю.

5. Это означает, что MN и OP перпендикулярны.

Ответ: Средние линии четырехугольника ABCD перпендикулярны.
от