3580. В четырёхугольнике
ABCD
диагональ
AC
делит другую диагональ пополам и
BC+CD=AB+AD
. Докажите, что
ABCD
— параллелограмм.
Указание. Пусть
M
— точка пересечения диагоналей данного четырёхугольника. Отложите на луче
MA
отрезок
MA_{1}
, равный
CM
.
Решение. Пусть
M
— середина диагонали
BD
. Если
AM=CM
, то
ABCD
— параллелограмм.
Предположим, что
AM\gt CM
. Возьмём на отрезке
AM
точку
A_{1}
такую, что
A_{1}M=CM
. Тогда
A_{1}BCD
— параллелограмм. Поэтому
A_{1}B=CD,~A_{1}D=BC,~A_{1}B+A_{1}D=BC+CD=AB+AD,

что невозможно, так как
A_{1}B+A_{1}D\lt AB+AD
. Аналогично для случая
AM\lt CM
.