\[Схематический\ рисунок.\]
\[Дано:\]
\[ABCD - равнобокая\ трапеция;\]
\[EF - средняя\ линия;\]
\[BH - высота;\]
\[AB = CD;\]
\[BH = EF.\]
\[Доказать:\]
\[AC\bot BD.\]
\[Доказательство.\]
\[1)\ ABCD - трапеция:\]
\[AB = CD;\ \ \ \]
\[AI = DI;\ \ \]
\[BH\bot AD;\]
\[HD = \frac{1}{2}(AD + BC).\]
\[EF - средняя\ линия:\]
\[EF = \frac{1}{2}(AD + BC) = HD;\]
\[BH = EF = HD.\]
\[2)\ \mathrm{\Delta}BHD - \ равнобедренный:\]
\[\angle DBH = \angle BDH;\ \ \ \]
\[\angle BHD = 90{^\circ};\]
\[\angle DBH + \angle BDH + \angle BHD = 180{^\circ}\]
\[\angle BDH + \angle BDH + 90{^\circ} = 180{^\circ}\]
\[2\angle BDH = 90{^\circ}\ \ \ \]
\[\angle BDH = 45{^\circ}.\]
\[3)\ \mathrm{\Delta}AID - равнобедренный:\]
\[\angle DAI = \angle ADI = 45{^\circ};\]
\[\angle DAI + \angle ADI + \angle AID = 180{^\circ}\]
\[45{^\circ} + 45{^\circ} + \angle AID = 180{^\circ}\]
\[\angle AID = 180{^\circ} - 90{^\circ} = 90{^\circ}.\]
\[Что\ и\ требовалось\ доказать.\]