Задача Задача №3518358
А
А
Задача дана для равнобедренного треугольника ABC с основанием AC, где AB = BC, BD — медиана к AC (D — середина AC). На сторонах AB и CB взяты точки E и F соответственно так, что AE = CF. Требуется доказать:
a) ΔBDE ≅ ΔBDF; b) ΔADE ≅ ΔCDF.
Решение
- Свойство оси симметрии
- Так как ABC равнобедренный при основании AC, BD является осью симметрии треугольника: A и C образуют пару по симметрии через BD, AB и CB сопоставляются друг другу.
- Следовательно, любой точке E на AB под действием симметрии относительно BD соответствует точка E' на CB (E' — образ E). При этом BE' = BE, DE' = DE, и AE' = CE.
- Использование условия AE = CF
- Пусть E' — образ E по симметрии относительно BD. Тогда AE' = CE.
- По условию задачи AE = CF. Следовательно CF = CE' (так как AE' = CE).
- Так как F лежит на CB и на отрезке CB существует только одна точка с фиксированной дистанцией от C, равной CE', получаем, что F совпадает с E'. Другими словами, F — точная отражённая точка E относительно BD.
- Следовательно E и F симметричны относительно BD.
- Следствие симметрии: равенство соответствующих частей
- Так как E и F — зеркальные друг другу по BD, то BE = BF и DE = DF, а BD — общая сторона треугольников BDE и BDF.
a) Доказательство ΔBDE ≅ ΔBDF
- Используем признак равенства по трём сторонам (SSS):
- BD = BD (общая сторона);
- BE = BF (симметрия относительно BD);
- DE = DF (симметрия относительно BD).
- Поэтому ΔBDE ≅ ΔBDF.
b) Доказательство ΔADE ≅ ΔCDF
- Соответствие верна по симметрии A ↔ C, E ↔ F, D ↔ D.
- Перечислим трёхпарные равенства сторон:
- AD = DC (D — середина AC, так как BD — медиана);
- DE = DF (из-за того же симметричного отображения E ↔ F);
- AE = CF (дано).
- Следовательно, по признаку трёх сторон (SSS) треугольники ΔADE и ΔCDF равны.
Итого:
- а) ΔBDE ≅ ΔBDF (по симметрии относительно BD, либо по SSS);
- б) ΔADE ≅ ΔCDF (по SSS, с учётом AD = DC, DE = DF и AE = CF).