2563. На сторонах
BC
и
CD
квадрата
ABCD
взяты точки
K
и
H
соответственно, причём
KC=2KB
и
HC=HD
. Докажите равенство углов
AKB
и
AKH
.
Решение. Пусть сторона квадрата равна
6a
. Тогда
KB=2a
,
KC=4a
,
HC=HD=3a
.
Из прямоугольного треугольника
KCH
по теореме Пифагора находим, что
KH=\sqrt{KC^{2}+HC^{2}}=\sqrt{16a^{2}+9a^{2}}=5a.

Продолжим отрезки
KH
и
AD
до пересечения в точке
M
. Прямоугольные треугольники
KCH
и
MDH
равны по катету и прилежащему острому углу, поэтому
MH=KH=5a
и
DM=KC=4a
, значит,
KM=KH+MH=10a,~AM=AD+DM=6a+4a=10a.

Треугольник
AMK
— равнобедренный, следовательно,
\angle AKH=\angle AKM=\angle KAM=\angle AKB,

что и требовалось доказать.