Для доказательства того, что треугольники ∆ABC и ∆CDA равны, воспользуемся данными, что отрезки AC и BD пересекаются и делятся пополам в точке пересечения. Обозначим эту точку пересечения как E.
Так как E является серединой отрезков AC и BD, это означает, что AE = EC и BE = ED.
Теперь рассмотрим треугольники ∆ABE и ∆CDE. У нас есть:
- AE = EC (по определению середины отрезка AC),
- BE = ED (по определению середины отрезка BD),
- угол AEB = угол CED (так как вертикальные углы).
У нас есть две стороны и угол между ними для треугольников ∆ABE и ∆CDE:
- Сторона AE = EC,
- Сторона BE = ED,
- Угол AEB = угол CED.
Таким образом, по критерию равенства треугольников (сторона-сторона-угол), треугольники ∆ABE и ∆CDE равны: ∆ABE ≅ ∆CDE.
- Теперь, зная, что треугольники ∆ABE и ∆CDE равны, а также что точка E является общей точкой для обоих треугольников, можем утверждать, что треугольники ∆ABC и ∆CDA также равны:
- треугольник ∆ABC состоит из ∆ABE и ∆CDE.
Таким образом, ∆ABC = ∆CDA, что и требовалось доказать.