Докажем равенство треугольников ( BCD ) и ( B^1C^1D^1 ) по критерию равенства треугольников.
Имеем:
- Стороны ( AB = A^1B^1 )
- Стороны ( BC = B^1C^1 )
- Углы ( \angle B = \angle B^1 )
Обозначим угол ( \angle ACD = \alpha ) и угол ( \angle A^1C^1D^1 = \alpha ).
Рассмотрим треугольники ( BCD ) и ( B^1C^1D^1 ):
- Угол ( \angle DBC ) равен ( 180^\circ - \alpha - \angle B ).
- Угол ( \angle D^1B^1C^1 ) равен ( 180^\circ - \alpha - \angle B^1 ).
Так как ( \angle B = \angle B^1 ), мы имеем:
[
\angle DBC = \angle D^1B^1C^1
]
Теперь рассмотрим сторону ( CD ) и ( C^1D^1 ). Поскольку ( \angle ACD = \angle A^1C^1D^1 ) и ( AC ) является общей стороной для треугольников, мы можем утверждать, что ( CD ) и ( C^1D^1 ) расположены таким образом, что:
[
CD = C^1D^1,
]
поскольку они соответствуют одну и ту же стороне из равных углов и равных треугольников.
Теперь у нас есть:
- Стороны ( BC = B^1C^1 ) (по условию),
- Угол ( \angle DBC = \angle D^1B^1C^1 ),
- Стороны ( CD = C^1D^1 ).
По критерию равенства треугольников (сторона-угол-сторона или S-A-S), получаем, что треугольник ( BCD ) равен треугольнику ( B^1C^1D^1 ):
[
\triangle BCD \cong \triangle B^1C^1D^1.
]
Таким образом, доказано, что треугольник ( BCD ) равен треугольнику ( B^1C^1D^1 ).