Рассмотрим одну биссектрису и прямоугольник. Накрест лежащие углы равны, следовательно в образованном треугольнике углы при основании равны и образован равнобедренный треугольник с боковым ребром 1 см. То же самое с остальными треугольниками. Биссектрисы отсекают от большей стороны прямоугольника отрезки по 1 см, следовательно между ними остаётся отрезок в ещё 1 см., следовательно они пересекаются за пределами прямоугольника. Рассмотрим три треугольника, образованные двумя биссектрисами с одной стороны прямоугольника. Они равны, т.к. мы доказали что углы равны при секущей (45 градусов) и по стороне (1 см). Рассмотрим треугольник, выходящий за пределы прямоугольника. Его основание равно 1 см., углы при основании равны 45 градусов как вертикальные с углами в треугольнике внутри прямоугольника. Площадь искомого четырёхугольника равна площадь прямоугольника минус 6 маленьких треугольников и плюс два равных им треугольника снаружи прямоугольника, т.е. площадь прямоугольника минус площадь 4 маленьких треугольников. Площадь маленького треугольника равна половине прямоугольного треугольника, образованного одной биссектрисой. Площадь этого треугольника: ½×1×1=½. Площадь маленького треугольника ½:2=¼. Площадь искомого четыругольника: 1×3-(¼×4)=3-1=2 (см)
1) Перший малюнок: оскільки ОМ = ОК, треба довести, що кут КОМ є розгорнутим. Розглянемо рівні трикутники ОАМ і ОВК, у них рівні відповідні кути ﮮКОМ = ﮮМОА. Також рівні вертикальні кути ﮮВОС = ﮮАОD, утворені при перетині відрізків АВ і СD. Розглянемо трикутники COM і DOK. У них ﮮOCA = ﮮBDO. Оскільки за умовою АМ = ВК, а AC = BD, з основної властивості довжини відрізка випливає, що AC = AM + MC = BD = BK + KD, тобто МС = KD, трикутники за двома сторонами та кутом між ними рівні, таким чином ﮮCOM = ﮮDOK. За основною властивістю величини кута маємо ﮮKOB + ﮮBOC + ﮮCOM + ﮮCOM + ﮮMOA + ﮮAOD + ﮮDOK = 360°, 2(ﮮKOB + ﮮBOC + ﮮCOM) = 360°, ﮮKOB + ﮮBOC + ﮮCOM = 180°. Відрізки ОК і ОМ мають спільний початок та утворюють розгорнутий кут, значить точки К,О,М лежать на одній прямій.
2) Другий малюнок: проведемо медіану AM. З властивості медіани відомо, що вона ділить сторону на дві рівні частини (BM=MC) Позначимо AB за 2х, тоді AB=BC=2x і BM=MC=x. Звідси: P(ABM)=AB+BM+AM=2x+x+AM=3x+AM P(ACM)=AC+CM+CM=20+x+AM Тепер можливі два варіанта розв'язку, які відрізняються вибором трикутника з меншим периметром: Перший варіант: P(ABM)-P(ACM)=6 см 3х+АМ-(20+х+АМ)=6 2x-20=6 2x=26 Як описано вище - AB=BC=2x, тоді AB=26 см і BC=26 см Другий варіант: P(ACM)-P(ABM)=6 20+x+AM-(3x+AM)=6 2x=14 AB=14 см, BC=14 см
3) Третій малюнок: нехай AB=x, BC=(x+2), AC=(x+1), BM=MC, ∠ABN=∠NBC, BN⊥AM. ΔABM - рівнобедрений, оскільки в нього збігається бісектриса і висота, проведені з вершини B, тоді ВМ=АВ=х, тоді МС=2. Отже, АВ=2 см, ВС=4 см, АС=3 см
2) Другий малюнок: проведемо медіану AM. З властивості медіани відомо, що вона ділить сторону на дві рівні частини (BM=MC) Позначимо AB за 2х, тоді AB=BC=2x і BM=MC=x. Звідси:
P(ABM)=AB+BM+AM=2x+x+AM=3x+AM
P(ACM)=AC+CM+CM=20+x+AM
Тепер можливі два варіанта розв'язку, які відрізняються вибором трикутника з меншим периметром:
Перший варіант:
P(ABM)-P(ACM)=6 см
3х+АМ-(20+х+АМ)=6
2x-20=6
2x=26
Як описано вище - AB=BC=2x, тоді AB=26 см і BC=26 см
Другий варіант:
P(ACM)-P(ABM)=6
20+x+AM-(3x+AM)=6
2x=14
AB=14 см, BC=14 см
3) Третій малюнок: нехай AB=x, BC=(x+2), AC=(x+1), BM=MC, ∠ABN=∠NBC, BN⊥AM. ΔABM - рівнобедрений, оскільки в нього збігається бісектриса і висота, проведені з вершини B, тоді ВМ=АВ=х, тоді МС=2. Отже, АВ=2 см, ВС=4 см, АС=3 см