Розглянемо квадрат \( ABCD \) і точки \( E \) і \( F \), які лежать на діагоналі \( AC \), так що \( AE = CF \).
Позначимо довжину сторони квадрата за \( a \). Тоді діагональ \( AC \) квадрата має довжину \( \sqrt{2}a \). Оскільки \( AE = CF \), можемо ввести \( AE = x \) і \( CF = x \).
Тоді, оскільки \( E \) знаходиться ближче до \( A \), точка \( E \) має координату \( A(x,y) = (x, a - x) \) (Оскільки точка \( E \) ділить діагональ \( AC \) у відношенні \( x : (AC - x) \)). Точка \( F \) буде мати координати \( F(0,0) = (x, 0) \).
Координати точок:
- \( B(0, a) \)
- \( D(a, 0) \)
- \( E \) має координати \( \left( \frac{x}{\sqrt{2}}, \frac{a-x}{\sqrt{2}} \right) \)
- \( F \) має координати \( \left( \frac{\sqrt{2}a - x}{\sqrt{2}}, \frac{(a-\sqrt{2})}{\sqrt{2}} \right) \)
Тепер визначимо вид чотирикутника \( BFDE \).
Для цього потрібно визначити:
- Чи паралельні протилежні сторони.
- Чи перетворюється він у паралелограм.
Для чотирикутника \( BFDE \):
- Сторони \( BF \) і \( ED \)
- Сторони \( BD \) і \( EF \)
Якщо одна з пар сторін паралельна, то чотирикутник є паралелограмом. К оординати точок можна використовувати для розрахунку нахилу.
- Знайдемо нахили сторін, якщо одна з них дорівнює інший - тоді вони є паралельні.
- Перевіримо, чи одна з пар сторін дорівнює парі протилежної.
В результаті цього обчислення буде видно, що чотирикутник \( BFDE \) є паралелограмом, оскільки протилежні сторони рівні по довжині і розміщені так, що перетворюються в прямокутник за умовою завдання.
Отже, вид чотирикутника \( BFDE \) - це паралелограм.
