Задача к ЕГЭ на тему «Задачи, требующие дополнительного построения» №3

На стороне BC  равностороннего треугольника ABC  взята точка M,  а на продолжении стороны AC  за точку C  — точка     N,  причем AM = MN.  Докажите, что BM = CN.

 

(И.Ф. Шарыгин, Р.К. Гордин)

PIC

Так как BM  + MC  равно стороне правильного треугольника ABC,  то условие BM  = CN  равносильно тому, что CN  +MC  тоже будет равно стороне правильного треугольника ABC.

Поэтому отметим на AC  точку M ′ такую, что CM  = CM ′.  Тогда нам необходимо доказать, что M ′N  равно стороне правильного треугольника, например, AC.

Заметим, что треугольник MCM  ′ равнобедренный с углом при вершине 60∘,  следовательно, он равносторонний. Значит, MM  ′ = MC.

Так как AM  = MN,  то треугольник AMN  равнобедренный и ∠MAN   = ∠MNA.

           ∘    ∘     ∘ ∠MCN   =180 − 60 = 120,  аналогично      ′      ∘ ∠AM  M  = 120 .  Следовательно,

∠AMM  ′ = 180∘ − ∠MAN − 120∘ =180∘− ∠MNA  − 120∘ = ∠NMC

Следовательно,        ′ △AMM    = △NMC  по двум сторонам (              ′ AM  = MN, MM   = MC  ) и углу между ними. Отсюда    ′ AM  = CN.  Следовательно,

AC = AM ′+ M ′C = CN + M ′C = M ′N
Оцените статью
Я решу все!