10118. В четырёхугольнике
ABCD
сумма углов
ABD
и
BDC
равняется
180^{\circ}
, а стороны
AD
и
BC
равны. Докажите, что углы при вершинах
A
и
C
такого четырёхугольника равны.
Решение. Пусть
C_{1}
— точка, симметричная вершине
C
относительно серединного перпендикуляра к диагонали
BD
. Тогда
\angle ABD+\angle DBC_{1}=\angle ABD+\angle BDC=180^{\circ}.

Значит, точки
A
,
B
и
C_{1}
лежат на одной прямой, а так как
AD=BC=DC_{1}
, то треугольник
ADC_{1}
равнобедренный. Следовательно,
\angle BAD=\angle BC_{1}D=\angle BCD.