Краткий ответ (что вписать в пропуски)
- Построим прямую через точку M, параллельную прямой NK; Q — точка пересечения с прямой \(TS\).
- \(NS = SK\) (по условию), \(MQ = NS\) — по свойству параллелограмма MQSN (противоположные стороны равны) ⇒ \(MQ = SK\).
- \(MQ = \mathbf{SK}\), \(\angle MQT = \angle \mathbf{TSK}\); кроме того, \(\angle MTQ = \angle KTS\) (вертикальные) ⇒ \(\triangle MQT = \triangle TSK\) по стороне и двум прилежащим углам (второй признак).
- Следовательно, \(MT = \mathbf{TK}\). Ч. т. д.
Почему это работает
Идея: достроить чертёж до параллелограмма, чтобы «перенести» известный отрезок \(NS\) на отрезок \(MQ\), а потом получить равенство треугольников.
Шаг 1. Почему \(MQSN\) — параллелограмм:
- \(MQ \parallel SN\), так как \(MQ \parallel NK\) по построению, а \(SN\) лежит на \(NK\);
- \(QS \parallel MN\), так как \(QS\) — часть прямой \(ST\), а \(ST \parallel MN\) по условию.
Две пары параллельных сторон ⇒ \(MQSN\) — параллелограмм, значит его противоположные стороны равны: \(MQ = NS\). А так как \(NS = SK\), получаем \(MQ = SK\).
Шаг 2. Почему равны углы:
- \(\angle MQT = \angle TSK\) — накрест лежащие при параллельных \(MQ\) и \(NK\) и секущей \(QS\);
- \(\angle MTQ = \angle KTS\) — вертикальные (прямые \(MK\) и \(QS\) пересекаются в точке \(T\)).
Два угла равны ⇒ третьи тоже равны: \(\angle TMQ = \angle TKS\), поэтому сторона \(MQ\) и сторона \(SK\) оказываются между равными углами — работает второй признак.
Шаг 3. В равных треугольниках против равных углов лежат равные стороны: \(MT\) лежит против \(\angle MQT\), а \(TK\) — против \(\angle TSK\). Значит \(MT = TK\).
Проверка результата
Тот же факт легко подтвердить через среднюю линию: \(S\) — середина \(NK\) (\(NS = SK\)), и \(ST \parallel MN\). Значит, \(ST\) — средняя линия \(\triangle MNK\), и она приходит в середину стороны \(MK\), то есть \(T\) — середина \(MK\). Отсюда сразу \(MT = TK\) — совпадает с доказанным. ✅
