Na bokach
i
trójkąta
dane są
odpowiednio punkty
i
takie że
Udowodnić, że
(gdzie
oznacza pole figury
). Kiedy zachodzi równość?
Rozwiązanie
Niech
będzie takim punktem na boku
że
Skoro
to punkt
leży na odcinku
Wobec
prosta
jest równoległa do prostej
lub przecina ją w punkcie
leżącym od strony punktu
na zewnątrz odcinka
Zatem
tzn. możemy przepchnąć punkt
do gorszego przypadku – punktu
Ponieważ pole trójkąta
nie zależy od położenia
punktu
na odcinku
więc mamy
Niech
Wówczas
i mamy
Równość zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy
i
Ale
zachodzi wtedy i tylko
wtedy, gdy
lub
Zatem równość w tezie
zadania zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy punkt
oraz punkt
lub
są środkami odpowiednich boków trójkąta