ВсОШ 2022, 11 класс, задача 3
В треугольной пирамиде на её гранях и нашлись соответственно точки и такие, что . Известно, что прямые и пересекаются. Докажите, что точки и равноудалены от прямой .
(А. Заславский)
Ответ
Решение. Из условия задачи следует, что точки лежат в одной плоскости, поэтому прямые и пересекают ребро в одной точке . Из условия следует, что эти прямые являются биссектрисами углов , соответственно. Отсюда, по свойству биссектрисы, , а поскольку , треугольники и подобны. Поскольку — общая сторона этих треугольников, эти треугольники равны. В этих равных треугольниках равны соответствующие высоты из вершин и . Это и требовалось доказать.

Указано только, что прямые и пересекают ребро в одной точке.
Указано, что прямые и пересекают ребро в одной точке; и кроме того, доказано соотношение или подобие .
