1650. На основании
AD
трапеции
ABCD
взяты точки
K
и
L
так, что
AK=LD
. Отрезки
AC
и
BL
пересекаются в точке
M
, отрезки
KC
и
BD
— в точке
N
. Докажите, что отрезок
MN
параллелен основаниям трапеции.
Указание. Рассмотрите подобные треугольники.
Решение. Рассмотрим случай, когда точка
K
расположена между точками
A
и
L
. Треугольник
BMC
подобен треугольнику
LMA
, а треугольник
BNC
— треугольнику
DNK
. Поэтому
\frac{BM}{ML}=\frac{BC}{AL}=\frac{BC}{DK}=\frac{BN}{ND}.

Пусть
N_{1}
— точка пересечения прямой, проходящей через точку
M
параллельно основаниям трапеции, с диагональю
BD
. По теореме о пропорциональных отрезках
\frac{BN_{1}}{N_{1}D}=\frac{BM}{ML}
. Следовательно, точки
N
и
N_{1}
совпадают, и отрезок
MN
параллелен основаниям трапеции.
Для случая, когда точка
L
расположена между точками
A
и
K
доказательство аналогично.