10617. На продолжении диагонали
AC
трапеции
ABCD
за точку
C
взята произвольная точка
P
. Прямые, проходящие через точку
P
и середины оснований трапеции, пересекают боковые стороны
AB
и
CD
соответственно в точках
M
и
N
. Докажите, что отрезок
MN
параллелен основаниям трапеции.
Решение. Пусть
K
и
L
— середины оснований соответственно
BC
и
AD
,
F
— точка пересечения прямых
BC
и
PL
, а прямая, проведённая через точку
C
параллельно
AB
, пересекает прямую
PM
в точке
E
.
Треугольники
BKM
и
CKD
равны по стороне (
BK=CK
) и двум прилежащим к ней углам, поэтому
BM=CF
. Треугольники
APM
и
CPE
подобны, поэтому
AM:MB=AM:CE=AP:CP
.
Треугольник
DNL
подобен треугольнику
CNF
, а треугольник
APL
— треугольнику
CPF
, поэтому
DN:NC=DL:CF=AL:CF=AP:CP.

Значит,
AM:MB=DN:NC
. Следовательно,
MN\parallel BC\parallel AD
.