Задача
Даны четырехугольникABCDи прямая l. Обозначим через P,Q,Rточки пересечения прямыхABи CD,ACи BD,BCи AD, а через P1,Q1,R1 — середины отрезков, которые эти пары прямых высекают на прямой l. Докажите, что прямыеPP1,QQ1и RR1пересекаются в одной точке.
Решение
Сделав проективное преобразование с исключительной прямой, параллельной lи проходящей через точку пересечения прямыхPP1и QQ1, а затем аффинное преобразование, которое образы прямых lи PP1делает перпендикулярными, мы можем считать, что прямыеPP1и QQ1перпендикулярны прямой l, а наша задача заключается в том, чтобы доказать, что прямаяRR1тоже перпендикулярна l(точки P1,Q1,R1останутся серединами соответствующих отрезков, поскольку эти отрезки параллельны исключительной прямой; см. задачу 30.14, б)). ОтрезокPP1является медианой и высотой, а значит, и биссектрисой в треугольнике, образованном прямыми l,ABи CD. Аналогично,QQ1 — биссектриса в треугольнике, образованном прямыми l,ACи BD. Из этого и из того, чтоPP1|QQ1, следует, что$\angle$BAC=$\angle$BDC. Следовательно, четырехугольникABCDвписанный, и $\angle$ADB=$\angle$ACB. Обозначим точки, в которых lпересекает прямыеACи BD, через Mи N(рис.). Тогда угол между lи ADравен$\angle$ADB-$\angle$QNM=$\angle$ACB-$\angle$QMN, т. е. он равен углу между lи BC. Следовательно, треугольник, ограниченный прямыми l,ADи BC, равнобедренный, и отрезокRR1, являющийся его медианой, является также его высотой, т. е. он перпендикулярен прямой l, что и требовалось доказать.

Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь