1905. Постройте параллелограмм по вершине и серединам сторон, не содержащих эту вершину.
Указание. Точка пересечения медиан треугольника с вершинами в трёх данных точках — центр искомого параллелограмма.
Решение. Первый способ. Пусть
M
и
N
— середины сторон соответственно
BC
и
CD
параллелограмма
ABCD
,
O
— точка пересечения диагоналей
AC
и
BD
,
K
— точка пересечения
AC
и
MN
. Поскольку
MN
— средняя линия треугольника
CBD
, то
K
— середина
OC
. Поэтому
OK=\frac{1}{2}OC=\frac{1}{2}AO.

Значит,
O
— точка пересечения медиан треугольника
AMN
.
Отсюда вытекает следующее построение. Проведём медиану
AK
треугольника
MAN
. Построим точку
O
, которая делит отрезок
AK
в отношении
AO:OK=2:1
. На её продолжении за точку
K
отложим отрезок
KC
, равный
OK
. Проведём прямые
CM
и
CN
. Через точку
A
проведём прямую, параллельную
CN
. Эта прямая пересекается с прямой
CM
в точке
B
— вершине искомого параллелограмма. Аналогично построим вершину
D
.
Четырёхугольник
ABCD
— параллелограмм, так как его противоположные стороны попарно параллельны по построению. Осталось доказать, что
N
— середина
CD
, а
M
— середина
BC
. Действительно, четырёхугольник
OMCN
— параллелограмм, так как его диагонали
OC
и
MN
делятся точкой пересечения
K
пополам. Значит,
ON\parallel BC\parallel AD
, а так как
O
— середина
AC
, то
N
— середина
CD
. Аналогично для точки
M
.
Второй способ. Пусть
M
и
N
— данные середины сторон соответственно
BC
и
CD
параллелограмма
ABCD
с данной вершиной
A
. На продолжениях отрезка
MN
за точки
M
и
N
отложим отрезки
MP
и
MQ
соответственно, равные отрезку
MN
. Через точку
M
проведём прямую, параллельную
AQ
. Пусть проведённая прямая пересекает прямую
AP
в точке
B
. Через точку
N
проведём прямую, параллельную
AP
. Пусть проведённая прямая пересекает прямую
AQ
в точке
D
. Тогда
ABCD
— искомый параллелограмм.
Действительно, противоположные стороны четырёхугольника
ABCD
попарно параллельны, значит, это параллелограмм, а так как
M
— середина отрезка
PN
, то треугольники
BMP
и
CMN
равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Значит,
BM=MC
, т. е.
M
— середина стороны
BC
. Аналогично,
N
— середина стороны
CD
. Что и требовалось.