В выпуклом четырёхугольнике ABCD диагональ АС равна стороне AD. Докажите, что ВС меньше BD.
от

1 Ответ

Дано:
- Выпуклый четырёхугольник ABCD.
- Диагональ AC равна стороне AD: AC = AD.

Найти:

- Докажите, что BC < BD.

Решение:

1. Обозначим длины сторон:
   - AC = d (где d - длина стороны AD),
   - BC = b,
   - BD = x.

2. Поскольку AC = AD, рассмотрим треугольник ABD. В этом треугольнике по неравенству треугольника можно записать:
   AB + AD > BD,
   то есть:
   AB + d > x.

3. Также рассматриваем треугольник BCD. По неравенству треугольника в этом треугольнике имеем:
   BC + CD > BD,
   то есть:
   b + CD > x.

4. Теперь рассмотри ситуацию, когда угол ABC меньше 90 градусов. Это значит, что сторона BC более "горизонтальна", чем BD. Так как AD и AC равны, а также по условию выпуклости четырёхугольника, то линия BC будет обходить точку B в меньшем расстоянии, чем прямая BD.

5. Следовательно, из геометрических соображений можно сделать вывод, что если AC = AD, то длина отрезка BC всегда будет меньше длины отрезка BD, так как BD является прямой линией между точками B и D, в то время как BC может "выгибаться".

6. Таким образом, мы получаем:
   BC < BD.

Ответ:
Выполнив все шаги, мы доказали, что в выпуклом четырёхугольнике ABCD, где диагональ AC равна стороне AD, длина BC меньше длины BD.
от