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 \( B^1C^1D^1 \).