11337. На сторонах
BC
и
AD
четырёхугольника
ABCD
взяты точки
M
и
N
так, что
BM:MC=AN:ND=AB:CD
. Лучи
AB
и
DC
пересекаются в точке
O
. Докажите, что прямая
MN
параллельна биссектрисе угла
AOD
.
Решение. Достроим треугольники
ABM
и
DCM
до параллелограммов
ABMM_{1}
и
DCMM_{2}
. Треугольники
ANM_{1}
и
DNM_{2}
подобны, так как
\frac{AM_{1}}{DM_{2}}=\frac{BM}{MC}=\frac{AN}{ND}

и
\angle NAM_{1}=\angle NDM_{2}
. Значит,
\angle ANM_{1}=\angle DNM_{2}
, поэтому точка
N
лежит на отрезке
M_{1}M_{2}
. Кроме того,
\frac{M_{1}N}{NM_{2}}=\frac{AN}{ND}=\frac{AB}{BC}=\frac{MM_{1}}{MM_{2}},

значит,
MN
— биссектриса угла
M_{1}MM_{2}
(см. задачу 1510), а так как стороны этого угла соответственно параллельны сторонам угла
AOD
, то прямая
MN
параллельна биссектрисе угла
AOD
.