6813. Вершину
A
параллелограмма
ABCD
соединили отрезками с серединами сторон
BC
и
CD
. Один из этих отрезков оказался вдвое длиннее другого. Определите, каким является угол
BAD
: острым, прямым или тупым.
Ответ. Ответ: тупым.
Решение. Пусть
N
— середина
BC
,
M
— середина
CD
,
AN=2AM
.
Первый способ. Через точку
M
проведём прямую, параллельную стороне
BC
. Пусть она пересечёт сторону
AB
в точке
K
, а отрезок
AN
— в точке
P
. Тогда по теореме Фалеса
AK=KB,~AP=PN=\frac{1}{2}AN=AM.

Углы при основании равнобедренного треугольника острые, поэтому
\angle AMP=\angle APM\lt90^{\circ}.

Следовательно,
\angle PAD=180^{\circ}-\angle APM\gt90^{\circ},

а так как
\angle BAD\gt\angle PAD
, то
\angle BAD\gt90^{\circ}
.
Второй способ. Продлим отрезок
AM
до пересечения с прямой
BC
в точке
L
. Треугольники
DAM
и
CLM
равны по стороне и двум прилежащим углам. Следовательно,
AM=ML
, тогда
AL=2AM=AN
.
Углы при основании равнобедренного треугольника острые, поэтому
\angle ANL=\angle ALN\lt90^{\circ},

а так как
ANL
— внешний треугольника
ABN
, то
\angle ABN\lt\angle ANL\lt90^{\circ}.

Следовательно,
\angle BAD=180^{\circ}-\angle ABN\gt90^{\circ}.