11104. В четырёхугольнике
ABCD
точки
M
и
N
— середины сторон
AB
и
CD
соответственно. Точка
K
— середина отрезка
MN
. Медианы треугольника
BCD
пересекаются в точке
P
. Докажите, что точки
A
,
K
и
P
лежат на одной прямой.
Решение. Поскольку
P
— точка пересечения медиан треугольника
BCD
, то
\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD}=3\overrightarrow{AP}

(см. задачу 4505), а так как
K
— середина
MN
,
M
и
N
— середины
AB
и
CD
, то (см. задачу 4500)
\overrightarrow{AK}=\frac{1}{2}(\overrightarrow{AM}+\overrightarrow{AN})=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}\overrightarrow{AB}+\frac{1}{2}(\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD})\right)=\frac{1}{4}(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD})=\frac{3}{4}\overrightarrow{AP}.

Значит, векторы
\overrightarrow{AK}
и
\overrightarrow{AP}
коллинеарны. Следовательно, точки
A
,
K
и
P
лежат на одной прямой.