Точки М и N — соответственно середины сторон ВС и CD прямоугольника ABCD. Отрезки BN и DM пересекаются в точке Р. Докажите, что ∠MAN = ∠BPM.
Нарисуем рисунок по условию. И отметим дополнительно углы.
Пусть ∠BPM = х, а ∠MAN = y
1) ∆DCM = ∆ABM - прямоугольные и стороны AB = CD, BM = MC.
Тогда ∠AMB = ∠DMC обозначим = α
2) ∆ BCN = ∆ADN - прямоугольные и стороны BC = AD, CN = ND.
Тогда ∠CBN = ∠DAN обозначим = β
3) ∠BAM обозначим = γ
4) Рассмотрим ∆BMP: ∠DMC - внешний и равен сумме двух углов треугольника не смежных с ним: α = х + β
Откуда х = α - β
5) Рассмотрим ∆ABM - прямоугольный: α + 90° + γ = 180°
α = 90° - γ
6) Рассмотрим ∠BAD = 90° = γ + y + β
y = 90° - γ - β (заменим 90° - γ = α из пункта 5)
y = α - β
Получили y = x, то есть ∠MAN = ∠BPM
Что и требовалось доказать.