В прямоугольном треугольнике ABC точка M лежит на катете AC, а точка N лежит на продолжении катета BC за точку C, причём и
Отрезки CP и CQ — биссектрисы треугольников ACB и NCM соответственно.
а) Докажите, что CP и СQ перпендикулярны.
б) Найдите PQ, если а
а) Прямая CP — биссектриса угла ACB, поэтому
Прямая CQ — биссектриса угла NCM, поэтому
Следовательно,
Что и требовалось доказать.
б) Запишем равенство с помощью формулы площади как половины произведения сторон на синус угла между ними:
тогда
Аналогично
Отрезок PQ — гипотенуза равнобедренного прямоугольного треугольника QCP, поэтому
Ответ: б)
Примечание Дмитрия Гущина.
Доказательство утверждения из пункта а) удобно провести, используя свойство поворота. Действительно, треугольник MCN получен из треугольника АСВ поворотом вокруг точки С на 90° против часовой стрелки. При этом повороте биссектриса СР переходит в биссектрису CQ. Следовательно, угол между ними равен 90°.
Задания, решаемые при помощи поворотов, нередки на ЕГЭ. См., например, задания 517479 (2017 год), 517502 (2017 год), 519659 (2018 год) или задачу 530911 из варианта Александра Ларина № 296 (2020 год).

