Краткий ответ: трапеция является прямоугольной, потому что её боковая сторона перпендикулярна основаниям.
Пусть \(ABCD\) — трапеция, \(AB\parallel CD\). Пусть \(M\) — середина боковой стороны \(AD\), причём
\[ MB=MC. \]
Через точку \(M\) проведём прямую \(MN\parallel AB\parallel CD\), где \(N\in BC\).
- Так как \(M\) — середина \(AD\), то по теореме о пропорциональных отрезках точка \(N\) — середина \(BC\):
\[ BN=NC. \]
В треугольнике \(MBC\) выполняется \(MB=MC\), значит, он равнобедренный.
Отрезок \(MN\) — медиана к основанию \(BC\), так как \(N\) — середина \(BC\). В равнобедренном треугольнике медиана к основанию является также высотой:
\[ MN\perp BC. \]
- Но \(MN\parallel AB\), следовательно,
\[ AB\perp BC. \]
Так как \(AB\parallel CD\), то и \(CD\perp BC\). Значит, трапеция имеет прямой угол и является прямоугольной.
Если серединой является другая боковая сторона, доказательство проводится аналогично.
