Έστω ορθογώνιο τρίγωνο
. Με διάμετρο την πλευρά του
φέρουμε κύκλο που τέμνει την υποτείνουσα
στο
. Από το
φέρουμε εφαπτόμενο τμήμα το οποίο τέμνει την
στο
. Να αποδείξετε ότι:
α)
β) Το τρίγωνο
είναι ισοσκελές. γ) Το
είναι το μέσο του
. Λύση
α) Είναι
ως εγγεγραμμένη σε ημικύκλιο, έτσι
.Άρα
ως συμπληρωματικές της
από τα ορθογώνια τρίγωνα
και
(ή ως οξείες με κάθετες πλευρές)β) Είναι
γιατί η
είναι γωνία χορδής
και εφαπτομένης
και η
είναι εγγεγραμμένη στη χορδή.Άρα
ως συμπληρωματικές των ίσων γωνιών
και
οπότε το τρίγωνο
είναι ισοσκελές αφού έχει δύο ίσες γωνίες.Έτσι θα είναι
γ)
διότι η
είναι γωνία χορδής
και εφαπτομένης
και η
είναι εγγεγραμμένη στη χορδή.Από
δηλαδή το τρίγωνο
είναι ισοσκελές και θα είναι
δηλαδή το
είναι το μέσο του
.
και
διάμεσος.
από το οποίο φέρνουμε τα τμήματα
και
κάθετα στις
είναι ισοσκελές.
είναι ισοσκελές τραπέζιο.
είναι ισοσκελές.
έχουν
επειδή
διχοτόμος της
ως διαφορές ίσων γωνιών ισοσκελών τριγώνων.
και
.
αφού έχουν:
από υπόθεση,
αφού το
οπότε και
ως διαφορές ίσων τμημάτων.
(από την
) και
συμπεραίνουμε ότι το
τέμνονται στο
.
είναι:
ως οι τρίτες γωνίες των τριγώνων 
και
(όπου
και
) και το μέσο
της
.
είναι ισοσκελές. (Μονάδες 9)
(Μονάδες 9)
(Μονάδες 7)
είναι ορθογώνιο και
διάμεσος του αφού
. Όμοια
.
. Έτσι το τρίγωνο
. Άρα τρίγωνο
ισοσκελές. Έτσι
.
ως εξωτερική του τριγώνου
.
.
(παραπληρωματικές), το τετράπλευρο
είναι εγγράψιμο.
φαίνεται από τις απέναντι κορυφές υπό ίσες γωνίες,
δηλαδή το ζητούμενο.
και η διχοτόμος του
τέτοιο ώστε
.
και
είναι ίσα.
.
του τριγώνου
τότε η ευθεία
είναι κάθετη στην
η
ισαπέχουν από τα άκρα του.
είναι ισοσκελές με
, 
με
(
.
είναι και μεσοκάθετος της
ως εντός και εναλλάξ των
ως γωνίες της βάσης του ισοσκελούς τριγώνου
δηλαδή η
έχουμε:
(επειδή
και
)
και
και επίσης από τα χωριά
έχουν δυνατότητα να προεκταθούν, να αποδείξετε ότι αποκλείεται να συναντηθούν.
είναι παραλληλόγραμμο αφού οι διαγώνιοί του διχοτομούντα στο
.
, δηλαδή οι δρόμοι
και
είναι ίσα αφού έχουν:
ως εντός εναλλάξ των
δηλαδή τα χωριά
της μεσοκαθέτου του
με
και οι διχοτόμοι των γωνιών του ( όπου
στην
και
στην
)
, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
είναι παραλληλόγραμμο. (Μονάδες 7)
είναι ορθογώνιο. (Μονάδες 8)
(Μονάδες 5)
(Μονάδες 5)
είναι ίσα,
, οπότε :
.
, οπότε το τετράπλευρο
είναι
οπότε
. Ομοίως για άλλες δυο γωνίες , π,χ.
, οπότε το τετράπλευρο
, το
είναι ύψος και διχοτόμος . Επομένως είναι ισοσκελές και το είναι και το
είναι μέσον της
. Ομοίως το
είναι μέσον της
.
και
. Άρα το
είναι παρ/μο , οπότε 
, λόγω του ισοσκελούς 
, εγγεγραμμένο σε κύκλο με κέντρο
.
του κυρτογώνιου τόξου
και το ύψος
του τριγώνου
.
είναι διχοτόμος της γωνίας
. (Μονάδες 8 )
(Μονάδες 9 )
(Μονάδες 8 )
της χορδής
διέρχεται από το μέσον της χορδής και από το μέσον
του τόξου .
ως κάθετες στην ίδια ευθεία .
και
, αφού το
είναι ισοσκελές . Τελικά
,οπότε η
είναι διχοτόμος .
αφού βαίνει σε ημικύκλιο , οπότε 
είναι 
, αφού βαίνουν στο ίδιο τόξο , έχουμε από
ότι :
είναι εξωτερική στα τρίγωνα
, οπότε έχουμε ότι:
και 

τέτοιο ώστε οι διαγώνιοι του να σχηματίζουν γωνία
. Από το
.
, όπου
το κέντρο του ορθογωνίου. (Μονάδες
)
(Μονάδες
)
φέρουμε
κάθετη στη
, να αποδείξετε ότι το
είναι ισοσκελές τραπέζιο. (Μονάδες
)
. Το ισοσκελές τρίγωνο
έχει μία γωνία

είναι το μέσο του
, άρα
και
, οπότε το
είναι
και
.
, οπότε το
και
και
είναι παραλληλόγραμμο.
διότι το
ενώνει τα μέσα των πλευρών
του τριγώνου
διότι το
ενώνει τα μέσα των πλευρών
του τριγώνου
οπότε το τετράπλευρο
αφού
, γιατί ενώνει τα μέσα των πλευρών
του τριγώνου
.
ως εντός εκτός και επί τα αυτά,
του παρακάτω σχήματος η κάθετη από το μέσο
στο σημείο
. Αν
είναι οι προβολές του
, να αποδείξετε ότι:
είναι ισοσκελές. (Μονάδες
)
είναι ίσα. (Μονάδες
(Μονάδες
)
είναι μεσοκάθετος του
και
(κάθε σημείο της διχοτόμου ισαπέχει από τις πλευρές της γωνίας)

και
(ως εξωτερική γωνία στο τρίγωνο
)

, το ύψος του
. Το σημείο
είναι η προβολή του
.
είναι ισοσκελές. (Μονάδες
)
(Μονάδες
(Μονάδες
)
.
, οπότε από το ορθογώνιο τρίγωνο
και
.
είναι εξωτερική στο τρίγωνο
, άρα:

,
(ως κατακορυφήν της
), οπότε,
.
και στο εσωτερικό του θεωρούμε τα σημεία
ώστε να ισχύει
. Επίσης θεωρούμε σημείο
εκτός του ευθυγράμμου τμήματος
έτσι ώστε να ισχύουν
και
.
(Μονάδες 9)
είναι ίσες και κάθε μια ίση με
. (Μονάδες 9)
το μέσον του ευθυγράμμου τμήματος
, να αποδείξετε ότι
. (Μονάδες 7)
είναι ισόπλευρο εκ κατασκευής και το ζητούμενο έπεται άμεσα .
είναι ισοσκελή , οπότε οι γωνίες που πρόσκεινται σε κάθε βάση είναι ίσες κι αφού οι εξωτερικές τους γωνίες
, το ζητούμενο έπεται άμεσα .
είναι διάμεσος στο ισόπλευρο τρίγωνο , άρα και ύψος , οπότε το τρίγωνο
είναι ορθογώνιο με
, άρα 
είναι
.
είναι τα μέσα των
και
αντίστοιχα. Ακόμη η
τέμνει τις
στα σημεία
αντίστοιχα.
είναι παραλληλόγραμμο.
αφού το
,
, οπότε
και 
, έτσι το
είναι μέσο του
.
είναι
, έτσι το
είναι μέσο του 
μία διάμετρός του,
(προς το
) θεωρούμε σημείο
.
είναι ίσα. (Μονάδες
είναι κάθετη στη
. (Μονάδες
και
.
(από υπόθεση)
(η γωνία εγγεγραμμένου τετραπλεύρου είναι ίση με την απέναντι εξωτερική)
.

και επειδή η
και έστω
ύψος και
διχοτόμος του τριγώνου που τέμνονται στο 
και
. (Μονάδες 10)
(Μονάδες 8)
είναι ισόπλευρο, να υπολογίσετε τις άλλες γωνίες του τριγώνου
. (Μονάδες 7)
, έχουμε ότι
κι ακόμα 
είναι ισοσκελές , άρα 
με
, έχουμε ότι :
,
.
είναι ισόπλευρο , έχουμε ότι
, οπότε
.
, οπότε 