Чтобы доказать, что параллелограмм является прямоугольником, если его диагонали образуют равные углы с одной из его сторон, рассмотрим параллелограмм (ABCD) с диагоналями (AC) и (BD).
Шаг 1: Анализ углов между диагоналями и стороной
Предположим, что диагонали (AC) и (BD) образуют равные углы с одной из сторон, например, со стороной (AB). Это значит, что (\angle CAB = \angle DAB).
Шаг 2: Свойства параллелограмма
По определению, в параллелограмме противоположные стороны равны ((AB = CD) и (BC = AD)), а также противоположные углы равны ((\angle ABC = \angle CDA) и (\angle BCD = \angle DAB)).
Шаг 3: Треугольники с равными углами
Рассмотрим треугольники (\triangle CAB) и (\triangle DAB):
- У них общая сторона (AB).
- (\angle CAB = \angle DAB) по условию.
- Сторона (AC) является общей для обоих треугольников.
Из условия (\angle CAB = \angle DAB) следует, что треугольники (\triangle CAB) и (\triangle DAB) равнобедренные, потому что (AC = BD) (диагонали параллелограмма равны, если они образуют равные углы с одной из сторон).
Шаг 4: Свойства диагоналей
Для параллелограмма, чтобы быть прямоугольником, необходимо и достаточно, чтобы его диагонали были равны. Мы показали, что треугольники (\triangle CAB) и (\triangle DAB) равны, следовательно, (AC = BD).
Шаг 5: Заключение
Поскольку диагонали (AC) и (BD) равны, параллелограмм (ABCD) является прямоугольником.
Таким образом, если диагонали параллелограмма образуют равные углы с одной из его сторон, то этот параллелограмм является прямоугольником.