Question

Даны полоса с краями х и у, прямая к, принадлежащая полосе. Постройте ромб АВСД так, чтобы его вершины А, В, С принадлежали соответственно прямым х, у, к и угол АВС=60 градусов

Answer 1

Очевидно, все сводится к построению равностороннего треугольника ABC с вершинами на параллельных прямых x, y, k соответственно.
1) Возьмем произвольную точку A на х и построим равносторонний треугольникк AMN так, что M лежит на x, а N на y. Пусть C - точка пересечения MN c прямой k.
2) Проведем серединный перпендикуляр к AC. Пусть он пересечет прямую y в точке B. Тогда построенный треугольник  ABC - равносторонний.
Докажем это.  Опишем вокруг треугольника ACN окружность, которая пересекает прямую $y$ в точке B₁ (потом докажем что B₁ совпадает с B). Тогда ∠AB₁C=∠ANC=60° и ∠B₁CA=∠B₁NA=60° как вписанные. Т.е. треугольник  AB₁C - равносторонний. Но так как существует только один равнобедренный треугольник  с основанием AC и вершиной лежащей на $y$ (это наш построенный ABC), то B₁ совпадает с B.