6211. В треугольнике
ABC
проведены биссектриса
AK
, медиана
BL
и высота
CM
. Треугольник
KLM
— равносторонний. Докажите, что треугольник
ABC
— равносторонний.
Решение. Медиана
ML
прямоугольного треугольника
AMC
равна половине гипотенузы
AC
(см. задачу 1109), т. е.
ML=AL=LC.

Поскольку треугольник
KLM
— равносторонний,
KL=LM
. Значит, медиана
KL
треугольника
AKC
равна половине стороны
AC
. Поэтому треугольник
AKC
— прямоугольный,
AK\perp KC
. Тогда биссектриса
AK
треугольника
ABC
является его высотой. Следовательно, треугольник
ABC
— равнобедренный,
AB=AC
.
Высота
AK
равнобедренного треугольника
ABC
является его медианой, значит,
K
— середина
BC
. Поэтому
MK
— медиана прямоугольного треугольника
BMC
. Тогда
BC=2MK=2KL=AC.

Следовательно,
AB=BC=AC
, что и требовалось доказать.