Номер 979, страница 243 - гдз по геометрии 7-9 класс учебник Атанасян, Бутузов

Глава 10. Векторы. Параграф 3. Умножение вектора на число. Применение векторов к решению задач. 92. Применение векторов к решению задач - номер 979, страница 243.

Условие.

979 Докажите, что отрезки, соединяющие середины противоположных сторон произвольного четырёхугольника, точкой пересечения делятся пополам.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 6.

Решение 9.

Решение 11.

Пусть дан произвольный четырёхугольник $ABCD$. Обозначим середины его сторон $AB, BC, CD$ и $DA$ как точки $K, L, M$ и $N$ соответственно. Требуется доказать, что отрезки $KM$ и $LN$, соединяющие середины противоположных сторон, точкой пересечения делятся пополам.

Доказательство:

1. Проведём диагональ $AC$ в четырёхугольнике. Она разделяет его на два треугольника: $\triangle ABC$ и $\triangle ADC$.

2. В треугольнике $ABC$ отрезок $KL$ соединяет середины сторон $AB$ и $BC$. Таким образом, $KL$ является средней линией $\triangle ABC$. По свойству средней линии, она параллельна третьей стороне ($AC$) и равна её половине: $KL \parallel AC$ и $KL = \frac{1}{2}AC$.

3. В треугольнике $ADC$ отрезок $NM$ соединяет середины сторон $DA$ и $CD$. Таким образом, $NM$ является средней линией $\triangle ADC$. Аналогично, $NM \parallel AC$ и $NM = \frac{1}{2}AC$.

4. Сравнивая результаты для отрезков $KL$ и $NM$, мы видим, что они оба параллельны прямой $AC$ и равны по длине $\frac{1}{2}AC$. Отсюда следует, что $KL \parallel NM$ и $KL = NM$.

5. Теперь рассмотрим четырёхугольник $KLMN$. Поскольку у него две противоположные стороны ($KL$ и $NM$) равны и параллельны, по признаку параллелограмма, $KLMN$ является параллелограммом. (Этот факт известен как теорема Вариньона, а четырёхугольник $KLMN$ — параллелограмм Вариньона).

6. Отрезки $KM$ и $LN$, которые мы рассматриваем в задаче, являются диагоналями этого параллелограмма $KLMN$.

7. Согласно основному свойству диагоналей параллелограмма, они пересекаются и в точке пересечения делятся пополам.

Следовательно, отрезки $KM$ и $LN$ точкой пересечения делятся пополам. Что и требовалось доказать.

Ответ: Утверждение доказано. Отрезки, соединяющие середины противоположных сторон произвольного четырёхугольника, делятся точкой пересечения пополам, так как они являются диагоналями параллелограмма, образованного последовательным соединением середин сторон исходного четырёхугольника.