3. В треугольнике ABC на равных сторонах AB и BC отмечены точки P и K соответственно, а на медиане BE - точка M, причем точки P, M и K не лежат на одной прямой. Углы BMP и BMK равны.
Дано: AB = BC, BP = BK, BM - медиана, ∠BMP = ∠BMK.
Доказать:
а) ∠BPM = ∠BKM
б) PK ⊥ BM
Доказательство:
а) Рассмотрим треугольники BMP и BMK.
BM - общая сторона,
BP = BK (по условию),
∠BMP = ∠BMK (по условию).
Следовательно, треугольники BMP и BMK равны по двум сторонам и углу между ними (по первому признаку равенства треугольников).
Из равенства треугольников следует равенство соответствующих углов, то есть ∠BPM = ∠BKM.
б) Так как треугольники BMP и BMK равны, то MP = MK.
Рассмотрим треугольник MPK. В этом треугольнике BM - медиана, так как M - середина PK.
Так как MP = MK, то треугольник MPK - равнобедренный.
В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является высотой.
Следовательно, BM - высота треугольника MPK, то есть BM ⊥ PK.
Ответ: доказано.