2922. Треугольник
BHC
, где
H
— ортоцентр треугольника
ABC
, достроен до параллелограмма
BHCD
. Докажите, что
\angle BAD=\angle CAH
.
Решение. Пусть
ABC
— остроугольный треугольник, а
AA_{1}
,
BB_{1}
и
CC_{1}
— его высоты. Поскольку
BHCD
— параллелограмм,
BB_{1}\parallel CD
и
CC_{1}\parallel BD
, поэтому
\angle ACD=\angle ABD=90^{\circ}
. Из точек
B
и
C
отрезок
AD
виден под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
AD
.
Обозначим
\angle ACB=\gamma
. Тогда вписанные в окружность углы
ADB
и
ACB
опираются на одну и ту же дугу, поэтому
\angle ADB=\angle ACB=\gamma
. Из прямоугольных треугольников
AA_{1}C
и
ABD
находим, что
\angle CAH=\angle CAA_{1}=90^{\circ}-\gamma,~\angle BAD=90^{\circ}-\gamma.

Следовательно,
\angle BAD=\angle CAH
. Аналогично для тупоугольного треугольника.