Пусть в четырехугольнике ABCD диагональ AC является биссектрисой углов А и С, а диагональ ВD является биссектрисой углов В и D (см. рисунок).
Докажем, что противоположные углы четырехугольника равны. Рассмотрим треугольники АВD и ВСD. Угол ВАD треугольника АВD равен 180-АВD-ВDА. Угол С треугольника ВСD равен 180-DВС-СDВ. Так как АВD=DВС, а ВDА=СDВ, получаем, что углы А и С четырехугольника равны. Аналогично, рассмотрим треугольники АВС и АDС. В треугольнике АВС угол В равен 180-ВАС-ВСА, в треугольнике АDС угол D равен 180-DАС-DСА Углы ВАС и DАС, ВСА и DСА попарно равны, тогда углы B и D также равны.
Теперь рассмотрим треугольник АВС. Так как углы А и С равны, равны и углы САВ и ВСА. Тогда треугольник равнобедренный и АВ=ВС. Аналогично, рассмотрим треугольник ВСD, в нём углы СВD и СDВ равны, тогда он также равнобедренный и СD=ВС=АВ. Наконец, треугольник АСD также равнобедренный с основанием АС, поэтому АD=СD=ВС=АВ. То есть, все стороны исходного четырехугольника равны, тогда он является ромбом.
Сделаем доп построения: проедем высоту ВЕ из вершины В. В нашей трапеции образовалось два треугольника: АВЕ и CDH (CH - высота из условия задачи, сами мы ввели только вершину Н для удобства); рассмотрим эти два треугольника: угол А=углу D, угол Е= углу Н=90 (т.к. ВЕ и СН - высоты) => угол АВЕ=углу DCH (сумма углов в треугольнике равна 180 градусов) => по двум углам и стороне между ними рассматриваемые треугольники равны => AE=DH=8; Чтобы найти EH, нужно из АН вычесть DH, т.е. ЕН=15-8=7. РАссмотрим чет-ник ВСНЕ: в нем ВСII ЕН (т.к. они части осноания трапеции),ВС=ЕН; все углы в нем по 90 градусов => т.о. ВС=ЕН=7 см
Не любая , а биссектриса к основанию ( а не к боковой стороне) совпадает с высотой и медианой. Извините, не прочитал, что в равностороннем. Для равнобедренного рассуждение такое: Это вытекает из того, что биссектриса делит треугольник на два равных ( по первому признаку, т.е. по двум сторонам и углу между ними). В этих треугольниках напротив равных углов -равные стороны: отрезки на которые биссектриса делит основание. Значит она медиана. Два угла с вершиной на середине основания тоже равны. А так как они смежные т их сумма равна 180 градусам, то и они равны 90 градусам. Значит биссектриса совпадает с высотой В равностороннем - то же рассуждение для любой стороны. .
Докажем, что противоположные углы четырехугольника равны. Рассмотрим треугольники АВD и ВСD. Угол ВАD треугольника АВD равен 180-АВD-ВDА. Угол С треугольника ВСD равен 180-DВС-СDВ. Так как АВD=DВС, а ВDА=СDВ, получаем, что углы А и С четырехугольника равны. Аналогично, рассмотрим треугольники АВС и АDС. В треугольнике АВС угол В равен 180-ВАС-ВСА, в треугольнике АDС угол D равен 180-DАС-DСА Углы ВАС и DАС, ВСА и DСА попарно равны, тогда углы B и D также равны.
Теперь рассмотрим треугольник АВС. Так как углы А и С равны, равны и углы САВ и ВСА. Тогда треугольник равнобедренный и АВ=ВС. Аналогично, рассмотрим треугольник ВСD, в нём углы СВD и СDВ равны, тогда он также равнобедренный и СD=ВС=АВ. Наконец, треугольник АСD также равнобедренный с основанием АС, поэтому АD=СD=ВС=АВ. То есть, все стороны исходного четырехугольника равны, тогда он является ромбом.