6575. В четырёхугольнике
ABCD
углы
A
и
C
равны. Биссектриса угла
B
пересекает прямую
AD
в точке
P
. Перпендикуляр к
BP
, проходящий через точку
A
, пересекает прямую
BC
в точке
Q
. Докажите, что прямые
PQ
и
CD
параллельны.
Решение. Из условия задачи следует, что биссектриса треугольника
ABQ
, проведённая из вершины
B
, является его высотой, значит, треугольник
ABQ
равнобедренный. Поэтому прямая
BP
— серединный перпендикуляр к отрезку
AQ
. Тогда
AB=BQ
и
AP=PQ
. Треугольники
ABP
и
BQP
равны по трём сторонам, значит,
\angle BCD=\angle BAD=\angle BAP=\angle BQP.

Следовательно,
PQ\parallel CD
.
Автор: Акопян А. В.
Источник: Всероссийская олимпиада школьников. — 2004-05, XXXI, окружной этап, 8 класс
Источник: Журнал «Квант». — 2005, № 5, с. 45
Источник: Агаханов Н. Х. и др. Всероссийские математические олимпиады школьников. 1993—2006. — М.: МЦНМО, 2007. — № 366, с. 49