Дано: Четырехугольник ABCD, O - точка пересечения AC и BD, AO = OC, BO = OD.
Доказать: AB || CD, AD || BC.
Доказательство:
1. Рассмотрим треугольники AOD и COB.
* AO = OC (по условию)
* BO = OD (по условию)
* ∠AOD = ∠COB (как вертикальные углы)
Следовательно, треугольники AOD и COB равны по первому признаку равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними).
Из равенства треугольников следует, что ∠DAO = ∠BCO. Эти углы являются накрест лежащими при прямых AD и BC и секущей AC. Значит, AD || BC.
2. Рассмотрим треугольники AOB и COD.
* AO = OC (по условию)
* BO = OD (по условию)
* ∠AOB = ∠COD (как вертикальные углы)
Следовательно, треугольники AOB и COD равны по первому признаку равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними).
Из равенства треугольников следует, что ∠ABO = ∠CDO. Эти углы являются накрест лежащими при прямых AB и CD и секущей BD. Значит, AB || CD.
Таким образом, мы доказали, что AB || CD и AD || BC.