5003. Докажите, что трапеция является равнобедренной тогда и только тогда, когда около неё можно описать окружность.
Указание. Окружность симметрична относительно любого своего диаметра. Основание равнобедренной трапеции видно из вершин другого основания под одним и тем же углом.
Решение. Достаточность. Пусть трапеция вписана в окружность. Тогда она симметрична относительно диаметра окружности, перпендикулярного основаниям. Следовательно, трапеция — равнобедренная.
Необходимость. Пусть трапеция
ABCD
— равнобедренная,
AB
и
CD
— её основания. Тогда треугольники
ABC
и
BAD
равны. Следовательно,
\angle ADB=\angle ACB
. Поэтому точки
A
,
D
,
C
и
B
лежат на одной окружности, т. е. четырёхугольник
ABCD
— вписанный.