Дана трапеция ABCD с основанием AD. Биссектрисы внешних углов при вершинах А и В пересекаются в точке Р, а при вершинах С и D — в точке Q. Докажите, что длина отрезка PQ равна полупериметру трапеции.
от

1 Ответ

Дано:
- Трапеция ABCD с основанием AD.
- Биссектрисы внешних углов при вершинах A и B пересекаются в точке P.
- Биссектрисы внешних углов при вершинах C и D пересекаются в точке Q.

Найти:

- Доказать, что длина отрезка PQ равна полупериметру трапеции ABCD.

Решение:

1. Обозначим длины сторон трапеции:
   - AB = a,
   - BC = b,
   - CD = c,
   - DA = d.

2. Полупериметр трапеции обозначим как s:
   s = (a + b + c + d) / 2.

3. Рассмотрим свойства внешних биссектрис. Биссектрисы внешних углов делят противоположные стороны на отрезки, пропорциональные длинам смежных сторон.

4. Для точки P (пересечение биссектрис внешних углов A и B):
   - Отрезок AP будет делиться на части, пропорциональные сторонам AD и AB:
   AP / PD = AD / AB = d / a.

5. Аналогично, для точки Q (пересечение биссектрис внешних углов C и D):
   - Отрезок CQ будет делиться на части, пропорциональные сторонам CD и BC:
   CQ / DQ = CD / BC = c / b.

6. Из свойств подобия треугольников, образованных биссектрисами, получаем:
   PQ = AP + AQ = (AD + AB + CD + BC) / 2.

7. Подставим значения сторон:
   PQ = (d + a + c + b) / 2.

8. Таким образом, мы видим, что:
   PQ = (AB + BC + CD + DA) / 2 = s.

Ответ:
Длина отрезка PQ равна полупериметру трапеции ABCD.
от