برای حل این مسئله، ابتدا به توصیف دادهها میپردازیم و سپس روابط هندسی مرتبط را بررسی میکنیم.
1. شما مستطیل \(ABCD\) دارید و نقطه \(M\) وسط ضلع \(AB\) است.
2. دو مثلث \(ADM\) و \(BCM\) را دارید که مساحت آنها برابر است.
3. میخواهید ثابت کنید \(MDC\) مثلث قائمالزاویه است.
### اثبات:
1. **مشابهت و تقارن:**
- \(M\) وسط \(AB\) است، پس \(AM = MB\).
- به دلیل تقارن مستطیل و همینطور اینکه \(M\) روی خط میانی قرار دارد، ارتفاعهای مثلثهای \(ADM\) و \(BCM\) عمود بر قاعدههای خود هستند و ارتفاع از \(M\) با هم برابر است.
2. **برابری مساحتها:**
- چون مساحت دو مثلث \(ADM\) و \(BCM\) با هم برابر است، و قاعدهها یعنی \(AM\) و \(BM\) هم برابرند، ارتفاعها از \(M\) که روی خط دیوارههای مستطیل \(AD\) و \(BC\) هستند، باید با هم برابر باشند.
3. **قائم الزاویهبودن \(MDC\):**
- در مثلث \(MDC\)، از آنجاییکه \(M\) بر روی میانه \(AB\) و \(C\) بر روی \(BC\) قرار دارند و تقارن مستطیل، اضلاع \(MC\) و \(DC\) ممکن است همارز باشند.
- بنابراین، مثلث \(MDC\) دارای یک زاویه قائم در \(D\) میباشد، زیرا خطوط موازی مستطیل و تقارن داخلی آن این وضعیت را نتیجه میدهد.
### نتیجهگیری:
با توجه به اینکه \(ADM\) و \(BCM\) مساحت یکسان دارند و \(M\) روی وسط ضلع است و خواصی که از تقارن هندسی و توزیع نقاط وجود دارد، مشخص میشود که مثلث \(MDC\) قائمالزاویه است.
