Ответ:
Задание 25. Равенство площадей треугольников
Дано:
- Трапеция \( ABCD \).
- Основания \( AD \) и \( BC \).
- Диагонали \( AC \) и \( BD \) пересекаются в точке \( P \).
Доказать: \( S_{APB} = S_{CPD} \).
Доказательство:
Рассмотрим трапецию \( ABCD \) с основаниями \( AD \) и \( BC \). Известно, что основания трапеции параллельны: \( AD \parallel BC \).
Диагонали \( AC \) и \( BD \) пересекаются в точке \( P \).
Рассмотрим треугольники \( Δ APD \) и \( Δ BPC \).
Рассмотрим треугольники \( Δ ABC \) и \( Δ DBC \).
Эти два треугольника имеют одинаковое основание \( BC \) (или \( AD \)) и одинаковую высоту, так как они лежат между параллельными прямыми \( AD \) и \( BC \).
Следовательно, их площади равны:
\[ S_{ABC} = S_{DBC} \]Теперь рассмотрим площади этих треугольников, разбивая их на части в точке пересечения диагоналей \( P \).
Треугольник \( Δ ABC \) состоит из \( Δ APB \) и \( Δ BPC \):
\[ S_{ABC} = S_{APB} + S_{BPC} \]Треугольник \( Δ DBC \) состоит из \( Δ CPD \) и \( Δ BPC \):
\[ S_{DBC} = S_{CPD} + S_{BPC} \]Поскольку \( S_{ABC} = S_{DBC} \), мы можем приравнять правые части этих равенств:
\[ S_{APB} + S_{BPC} = S_{CPD} + S_{BPC} \]Вычтем \( S_{BPC} \) из обеих частей равенства:
\[ S_{APB} = S_{CPD} \]Таким образом, площади треугольников \( Δ APB \) и \( Δ CPD \) равны.
Что и требовалось доказать.
