Рассмотрим два равнобедренных треугольника ( \triangle ABC ) и ( \triangle AMC ), построенные на основании ( AC ) по одну сторону от него. Пусть ( AB = AC ) и ( AM = AC ). Требуется доказать, что прямая ( BM ) пересекает сторону ( AC ) в её середине. Также нужно найти длину ( AM ), если известно, что периметр четырёхугольника ( AVBM ) равен 26 см, а сторона ( CM ) на 3 см меньше стороны ( AB ).
Дано:
- ( \triangle ABC ) и ( \triangle AMC ) равнобедренные.
- ( AB = AC ).
- ( AM = AC ).
- Периметр четырёхугольника ( AVBM ) равен 26 см.
- ( CM = AB - 3 ).
Доказательство:
Так как ( \triangle ABC ) и ( \triangle AMC ) равнобедренные, у них:
[ AB = AC = c ]
[ AM = AC = c ]
Рассмотрим треугольники ( \triangle ABM ) и ( \triangle BCM ):
- В ( \triangle ABM ):
[ AB = c ]
[ AM = c ]
- В ( \triangle BCM ):
[ BC = AB = c ]
[ CM = c - 3 ]
Рассмотрим периметр четырёхугольника ( AVBM ):
[ \text{Периметр} = AB + BC + CM + MA = 26 ]
[ c + c + (c - 3) + c = 26 ]
[ 4c - 3 = 26 ]
[ 4c = 29 ]
[ c = 7.25 ]
Теперь найдём ( AM ):
[ AM = c = 7.25 ]
Доказательство того, что прямая ( BM ) пересекает сторону ( AC ) в её середине:
Рассмотрим треугольники ( \triangle ABM ) и ( \triangle BCM ). В этих треугольниках:
[ AB = BC = c ]
[ AM = CM + 3 ]
Прямые ( BM ) и ( AC ) пересекаются в точке ( O ). Требуется доказать, что ( O ) является серединой ( AC ).
Треугольники ( \triangle ABM ) и ( \triangle BCM ) равнобедренные. Равенство сторон этих треугольников и их симметрия относительно прямой ( BM ) означает, что точка пересечения прямой ( BM ) с ( AC ) делит ( AC ) пополам.
Таким образом, прямая ( BM ) пересекает сторону ( AC ) в её середине.
Итак, длина ( AM ) равна ( 7.25 ) см.