11568. Диагонали выпуклого четырёхугольника
ABCD
равны и пересекаются в точке
O
. Точка
P
внутри треугольника
AOD
такова, что
CD\parallel BP
и
AB\parallel CP
. Докажите, что точка
P
лежит на биссектрисе угла
AOD
.
Решение. Поскольку
AB\parallel CP
, площади треугольников
APC
и
BPC
равны. Поскольку
CD\parallel BP
, площади треугольников
BPC
и
BPD
равны. Значит, площади треугольников
APC
и
BPD
равны, а так как
AC=BD
, то равны и высоты этих треугольников, опущенные на стороны
AC
и
BD
соответственно. Это означает, что точка
P
, лежащая внутри угла
AOD
, равноудалена от его сторон. Следовательно, она лежит на его биссектрисе (см. задачу 1138). Что и требовалось доказать.