5004. Точки
M
и
N
расположены по одну сторону от прямой
l
. С помощью циркуля и линейки постройте на прямой
l
такую точку
K
, для которой сумма
MK+NK
была бы наименьшей.
Указание. Рассмотрите образ одной из данных точек при симметрии относительно прямой
l
и примените неравенство треугольника.
Решение. Пусть
N_{1}
— точка, симметричная точке
N
относительно прямой
l
. Тогда для любой точки
K
прямой
l

MK+NK=MK+N_{1}K\geqslant MN_{1}.

Равенство достигается в случае, когда
K
— точка пересечения прямых
l
и
MN_{1}
.

Примечание. Из этого утверждения следует, что касательная к эллипсу образует равные углы с фокальными радиусами, проведёнными в точку касания. (См. Д.Гильберт и С.Кон-Фоссен. Наглядная геометрия. Гл.1.)