Ответ:
а) Рассмотрим треугольники \(\triangle BAC\) и \(\triangle ACD\).
- По условию \(\angle BAC=\angle ACD\) и \(\angle BCA=\angle DAC\).
- Сторона \(AC\) является общей для треугольников.
- Следовательно, \(\triangle BAC=\triangle ACD\) по стороне и двум прилежащим к ней углам.
- Из равенства соответствующих углов получаем: \(\angle BAC=\angle ACD\), значит, \(AB\parallel CD\); \(\angle BCA=\angle DAC\), значит, \(BC\parallel AD\).
Выпуклый четырёхугольник, у которого обе пары противоположных сторон параллельны, является параллелограммом.
б) Так как \(AB\parallel CD\), а \(AD\) — секущая, то внутренние односторонние углы supplementary:
\(\angle A+\angle D=180^\circ\).
По условию \(\angle A=\angle C\), поэтому
\(\angle C+\angle D=180^\circ\).
Углы \(\angle C\) и \(\angle D\) являются внутренними односторонними углами при пересечении прямых \(BC\) и \(AD\) секущей \(CD\). Следовательно, \(BC\parallel AD\).
Итак, \(AB\parallel CD\) и \(AD\parallel BC\), поэтому \(ABCD\) — параллелограмм.
Ответ: а) и б) четырёхугольник ABCD является параллелограммом.
