1627. На основании
AD
трапеции
ABCD
взята точка
E
, причём
AE=BC
. Отрезки
CA
и
CE
пересекают диагональ
BD
в точках
O
и
P
соответственно. Докажите, что если
BO=PD
, то
AD^{2}=BC^{2}+AD\cdot BC
.
Указание. Докажите, что
\frac{DP}{BP}=\frac{BO}{OD}
.
Решение. Обозначим
BC=x
,
AD:BC=k
. Тогда
AD=kx,~DE=AD-AE=AD-BC=(k-1)x.

Поскольку
BO=DP
, то
DO=BP
. Поэтому
\frac{DE}{BC}=\frac{DP}{BP}=\frac{BO}{OD}=\frac{BC}{AD}=\frac{1}{k}.

Следовательно,
DE=\frac{1}{k}BC
. Поэтому
k-1=\frac{1}{k},~\mbox{или}~k^{2}=k+1.

Умножив обе части этого равенства на
x^{2}
, получим, что
x^{2}k^{2}=kx\cdot x+x^{2},~\mbox{или}~AD^{2}=AD\cdot BC+BC^{2}.