3924. В трапеции
ABCD
известно, что
BC\parallel AD
,
\angle ABC=90^{\circ}
. Прямая, перпендикулярная стороне
CD
, пересекает сторону
AB
в точке
M
, а сторону
CD
— в точке
N
. Известно также, что
MC=a
,
BN=b
, а расстояние от точки
D
до прямой
MC
равно
c
. Найдите расстояние от точки
A
до прямой
BN
.
Ответ.
\frac{bc}{a}
.
Решение. Из точек
B
и
N
отрезок
MC
виден под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
MC
. Вписанные в эту окружность углы
MBN
и
MCN
опираются на одну и ту же дугу. Следовательно,
\angle ABN=\angle MBN=\angle MCN=\angle MCD.

Из точек
A
и
N
отрезок
MD
виден под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
MD
. Вписанные в эту окружность углы
MDN
и
MAN
опираются на одну и ту же дугу. Следовательно,
\angle BAN=\angle MAN=\angle MDN=\angle MDC.

Из доказанного следует, что треугольники
ANB
и
DMC
подобны по двум углам. Значит, отношение их соответствующих высот
AQ
и
DP
равно отношению оснований, т. е.
\frac{AQ}{DP}=\frac{BN}{MC},~\mbox{или}~\frac{AQ}{c}=\frac{b}{a}.

Следовательно,
AQ=\frac{bc}{a}
.