2271. Точки
D
,
E
и
F
выбраны на сторонах
AC
,
AB
и
BC
равнобедренного треугольника
ABC
(AB=BC)
так, что
DE=DF
и при этом
AE+FC=AC
. Докажите, что
\angle BAC=\angle FDE
.
Решение. Отметим на основании
AC
точку
D'
, для которой
CD'=AE
. Тогда
AD'=AC-CD'=AC-AE=FC,

поэтому треугольники
AED'
и
CD'F
равны по двум сторонам и углу между ними, значит,
D'E=D'F
.
Точки
D
и
D'
равноудалены от концов отрезка
EF
, поэтому обе они лежат на серединном перпендикуляре к
EF
, а значит, совпадают. Следовательно,
\angle BAC=\angle EAD=180^{\circ}-\angle ADE-\angle AED=180^{\circ}-\angle ADE-\angle CDF=\angle FDE.

Что и требовалось доказать.