3189. Точки
K
и
L
лежат на стороне
BC
выпуклого четырёхугольника
ABCD
, а точки
M
и
N
на стороне
AD
, причём
BK=KL=LC
и
AN=NM=MD
. Докажите, что площадь треугольника
KNL
равна полусумме площадей треугольников
ABK
и
CML
.
Решение. Пусть
AH_{1}
,
NH_{2}
и
MH_{3}
— высоты треугольников
ABK
,
KNL
и
CML
. Тогда
NH_{2}
— средняя линия прямоугольной трапеции (или прямоугольника)
AH_{1}H_{3}M
. Поэтому
NH_{2}=\frac{1}{2}(AH_{1}+MH_{3}).

Следовательно,
S_{\triangle KNL}=\frac{1}{2}KL\cdot NH_{2}=\frac{1}{2}KL\cdot\frac{1}{2}(AH_{1}+MH_{3})=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}KL\cdot AH_{1}+\frac{1}{2}KL\cdot MH_{3}\right)=

=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}BK\cdot AH_{1}+\frac{1}{2}CL\cdot MH_{3}\right)=\frac{1}{2}(S_{\triangle ABK}+S_{\triangle CML}).

Что и требовалось доказать.