6633. Пусть
ABCD
— прямоугольник,
E
— точка на
BC
,
F
— на
CD
,
E_{1}
— середина
AE
,
F_{1}
— середина
AF
. Докажите, что если треугольник
AEF
правильный, то и треугольники
DE_{1}C
и
BF_{1}C
также правильные.
Решение. Медиана
FE_{1}
равностороннего треугольника
AEF
является высотой. Отрезок
EF
виден из точек
E_{1}
и
C
под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
EF
. Вписанные в эту окружность углы
E_{1}CF
и
E_{1}EF
опираются на одну и ту же дугу, поэтому
\angle E_{1}CF=\angle E_{1}EF=\angle AEF=60^{\circ}.

Аналогично, точки
E_{1}
и
D
лежат на окружности с диаметром
AF
, поэтому
\angle E_{1}DC=\angle E_{1}DF=\angle E_{1}AF=\angle EAF=60^{\circ}.

Следовательно, треугольник
DE_{1}C
равносторонний.
Аналогично для треугольника
BF_{1}C
.