3526. Диагональ
AC
разбивает выпуклый четырёхугольник
ABCD
на две равновеликие части. Докажите, что если
AB\gt AD
, то
BC\lt DC
.
Указание. Если две стороны одного треугольника соответственно равны двум сторонам другого, а угол между этими сторонами в первом треугольнике больше соответствующего угла во втором, то третья сторона второго треугольника меньше соответствующей стороны первого (см. задачу 3606).
Решение. Пусть
M
— точка пересечения диагоналей
AC
и
BD
. Равновеликие треугольники
ABC
и
ADC
имеют общее основание
AC
. Поэтому их высоты
BN
и
DK
равны. Тогда из равенства прямоугольных треугольников
DKM
и
BNM
следует, что
BM=MD
.
В треугольниках
AMD
и
AMB
сторона
AM
— общая,
DM=MB
, а
AD\lt AB
. Поэтому
\angle AMD\lt\angle AMB
. Тогда
\angle BMC\lt\angle CMD
.
В треугольниках
BMC
и
CMD
сторона
CM
— общая,
DM=MB
, а
\angle BMC\lt\angle CMD
. Следовательно,
BC\lt DC
(см. задачу 3606).