1237. В параллелограмме со сторонами a
 и b
 и углом \alpha
 проведены биссектрисы четырёх углов. Найдите площадь четырёхугольника, ограниченного этими биссектрисами.
Ответ. \frac{1}{2}(a-b)^{2}\sin\alpha
.
Указание. Четырёхугольник, ограниченный указанными биссектрисами, — прямоугольник.
Решение. Первый способ. Пусть биссектриса угла A
 параллелограмма ABCD
 пересекает сторону BC
 в точке M
 (рис. 1), \angle BAD=\alpha
 (\alpha\lt90^{\circ}
), AB=a
, BC=b
 и b\gt a
. Тогда
\angle BMA=\angle MAD=\angle MAB=\frac{\alpha}{2}.
 Следовательно, треугольник ABM
 — равнобедренный и BM=AB=a
. Поэтому MC=b-a
.
Расстояние между проведённой биссектрисой и биссектрисой угла BCD
 равно
MC\sin\frac{\alpha}{2}=(b-a)\sin\frac{\alpha}{2}.
 Аналогично найдём, что расстояние между биссектрисами углов B
 и D
 равно (b-a)\cos\frac{\alpha}{2}
.
Четырёхугольник, ограниченный указанными биссектрисами, — прямоугольник со сторонами, равными
(b-a)\sin\frac{\alpha}{2},~(b-a)\cos\frac{\alpha}{2}.
 Следовательно, его площадь равна
(b-a)\sin\frac{\alpha}{2}\cdot(b-a)\cos\frac{\alpha}{2}=\frac{1}{2}(a-b)^{2}\sin\alpha.
Второй способ. Пусть биссектриса угла A
 параллелограмма ABCD
 пересекает сторону BC
 в точке M
 (рис. 2), биссектриса угла C
 пересекает сторону AD
 в точке N
, \angle BAD=\alpha
 (\alpha\lt90^{\circ}
), AB=a
, BC=b
 и b\gt a
. Тогда
\angle BMA=\angle MAD=\angle MAB=\frac{\alpha}{2}.
 Следовательно, треугольник ABM
 — равнобедренный и BM=AB=a
. Поэтому MC=b-a
. Аналогично AN=b-a
.
Пусть K
 — точка пересечения биссектрис углов A
 и B
 параллелограмма, а L
 — точка пересечения биссектрис углов C
 и D
. Тогда BK
 — высота и медиана равнобедренного треугольника ABM
. Значит, BK\perp AM
 и K
 — середина AM
. Аналогично L
 — середина CN
. Отрезок KL
, соединяющий середины противоположных сторон параллелограмма, AMCN
 равен и параллелен отрезку MC
. Кроме того, этот отрезок — диагональ прямоугольника, образованного биссектрисами исходного параллелограмма. Вторая диагональ прямоугольника также равна b-a
 и параллельна сторонам AB
 и CD
, а угол между диагоналями прямоугольника равен углу между сторонами AB
 и AD
 параллелограмма, т. е. \alpha
. Площадь прямоугольника равна половине произведения его диагоналей на синус угла между ними, т. е. \frac{1}{2}(b-a)^{2}\sin\alpha
.


Источник: Шарыгин И. Ф. Задачи по геометрии. Планиметрия. — 2-е изд. — М.: Наука, 1986. — № 29, с. 9
Источник: Вступительный экзамен в МИТХТ. — 1979