Дан   параллелограмм  АВСD.   Докажите,   что   точки   пересечения   медиан   треугольников АВС  и  CDA  лежат  на  диагонали  BD  и  делят  её  на  три  равные  части
от

1 Ответ

Дано:  
- параллелограмм ABCD.  

Найти: доказать, что точки пересечения медиан треугольников ABC и CDA лежат на диагонали BD и делят её на три равные части.

Решение:  
1. Обозначим точки пересечения медиан треугольников ABC и CDA:
   - M1 — точка пересечения медиан треугольника ABC,
   - M2 — точка пересечения медиан треугольника CDA.

2. Параллелограмм имеет свойства, что его противоположные стороны равны и параллельны. Диагонали делят его на два треугольника с одинаковой площадью.

3. Рассмотрим координатную систему, где:
   - A(0, 0),
   - B(a, 0),
   - C(a + b, c),
   - D(b, c).

4. Для треугольника ABC медианой является отрезок, соединяющий вершины A и среднюю точку стороны BC. Точка пересечения медиан (M1) треугольника ABC находится в средней точке отрезка, соединяющего A, B и C, и вычисляется как:
   - M1 = ((A + B + C) / 3) = ((0 + a + (a + b)) / 3, (0 + 0 + c) / 3) = ((2a + b) / 3, c / 3).

5. Для треугольника CDA медианой является отрезок, соединяющий вершины C и среднюю точку стороны DA. Точка пересечения медиан (M2) треугольника CDA находится в средней точке отрезка, соединяющего C, D и A, и вычисляется как:
   - M2 = ((C + D + A) / 3) = (((a + b) + b + 0) / 3, (c + c + 0) / 3) = ((a + 2b) / 3, 2c / 3).

6. Теперь найдем уравнение прямой, соединяющей точки M1 и M2. Координаты точек M1 и M2:
   - M1 = ((2a + b) / 3, c / 3),
   - M2 = ((a + 2b) / 3, 2c / 3).

7. Вектор M1M2 имеет компоненты:
   - x: (a + 2b) / 3 - (2a + b) / 3 = (-a + b) / 3,
   - y: 2c / 3 - c / 3 = c / 3.

   Вектор M1M2 пропорционален вектору BD, так как оба они лежат на диагонали параллелограмма.

8. Поскольку точки M1 и M2 лежат на диагонали BD и образуют с ней параллельные векторы, можно утверждать, что точка пересечения медиан M1 и M2 лежат на диагонали BD.

9. Далее, так как медианы делят треугольники на две равные части, и точки пересечения медиан M1 и M2 делят диагональ на три равные части.

Ответ: Точки пересечения медиан треугольников ABC и CDA лежат на диагонали BD и делят её на три равные части.
от