Внутри треугольника ABC отмечена точка P так, что Точки M и N — проекции точки P на стороны AC и BC соответственно, D — середина AB. Докажите, что DM = DN.
Ясно, что точки C, M, P, N лежат на окружности ω с диаметром CP. Пусть B1 — вторая точка пересечения прямой BP с ω. Докажем, что B1, M и D лежат на одной прямой. Пусть K — точка пересечения прямых BP и AC. По теореме Менелая для треугольника ABK, достаточно показать, что
Пусть точка T симметрична K относительно B1. Поскольку CB1 перпендикулярно B1B, то треугольник CKT — равнобедренный, следовательно,
Таким образом, треугольники CBT и PAK подобны по двум углам, B1, M основания высот этих треугольников из точек C, P, соответственно. Таким образом,
С другой стороны,
следовательно,
и B1, M и D лежат на одной прямой.
Определим точку C1 аналогично точке B1. Из равенства углов CAP и CBP следует равенство углов B1PM и C1PN, что влечёт равенство хорд Кроме того, по свойству секущих,
Но тогда что и требовалось доказать.