2371. В треугольнике
ABC
на стороне
AC
выбрана точка
D
. Известно, что
\angle ADB=60^{\circ}
и
BD=AC
. Докажите, что
AB+CD\gt BC
.
Решение. На продолжении стороны
AC
за точку
A
отложим отрезок
AE=CD
. Тогда
DE=AE+AD=CD+AD=AC=BD,

а так как
\angle BDE=60^{\circ}
, то треугольник
BDE
равносторонний, поэтому
BE=BD
.
От луча
DC
в полуплоскость, содержащую точку
B
, отложим луч под углом
60^{\circ}
и на этом луче отложим отрезок
DF=CD
. Тогда треугольник
CDF
равносторонний, поэтому
CF=CD=AE
и
\angle BDF=180^{\circ}-\angle CDF-\angle ADB=180^{\circ}-60^{\circ}-60^{\circ}=60^{\circ}=\angle AEB.

Треугольники
ABE
и
FBD
равны по двум сторонам и углу между ними, поэтому
BF=AB
. Следовательно,
AB+CD=BF+CF\gt BC.

Что и требовалось доказать.