Вершины m и k равностороннего треугольника amk принадлежат сторонам bc и cd квадрата abcd. докажите, что mk || bd

Дан квадрат АВСД, точки М и К на сторонах ВС и СД.
Чтобы были равны стороны АМ и АК, углы между этими отрезками и сторонами квадрата должны быть равны.
У равностороннего треугольника углы по 60°.
Получаем (90-60)/2 = 15°.
Угол АМВ = 90-15 = 75°.
Угол СМК = 180-75-60 = 45°.
В квадрате угол СВД тоже равен 45°.
Это доказывает, что MK || BД.

По уравнениям стороны АВ и высоты ВН находим координаты точки В:
Пересечение двух прямых. Угол между ними и точка пересечения
Параметры первой прямой линии 4х+у-12=0
Параметры второй линии 5х-4у-12=0Параметры пересечения двух прямых. Уравнение первой прямой 
y = -4x + ( 12 ) 
Уравнение второй прямой 
y = 1.25x + ( -3 ) 
Угол пересечения двух прямых(в градусах) 
-52.696051722017 
Точка пересечения двух прямых - точка В
x = 2.8571428571429, 
y = 0.57142857142857.
Аналогично по уравнению стороны АВ и высоты АМ находим координаты точки А:
Параметры первой прямой линии 4х+у-12=0
Параметры второй линии х+у-6=0Параметры пересечения двух прямыхУравнение первой прямой 
y = -4x + ( 12 ) 
Уравнение второй прямой 
y = -1x + ( 6 ) 
Угол пересечения двух прямых(в градусах) 
30.963756532073 
Точка пересечения двух прямых - точка А
x = 2,
y = 4 .
Стороны ВС и АС перпендикулярны своим перпендикулярам, а в уравнении перпендикулярной линии коэффициент к₂ = -1/к₁.
Для нахождения параметра в в уравнении прямой подставим найденные координаты точек в уравнение перпендикулярной прямой:
ВС = у = -х + в     в = у + х =  2.8571429 + 0.571429 =  3.428571
Отсюда уравнение стороны ВС: у = -х +  3.428571.
Аналогично находим уравнение стороны АС: у = -0,2х + 4,4.

1. Соединим точки А и Д₁ и точку В и С₁ и рассмотрим четырехугольник АВС₁Д₁. 2. АД₁ || ВС₁, так как они лежат в параллельных плоскостях противоположных граней куба АА₁Д₁Д и ВВ₁С₁С, которые являются квадратами с одинаковыми (равными между собой) сторонами. 3. АД₁ = ВС₁, как диагонали одинаковых квадратов. 3. Тогда четырехугольник АВС₁Д₁ является параллелограммом (на самом деле, прямоугольником, но для решения данной задачи это доказывать не обязательно), так как его стороны взаимно параллельны и равны между собой (АВ || и = Д₁С₁ как непересекающиеся грани куба - по свойству куба). 4. АС₁ и БД₁ являются диагоналями параллелограмма АВС₁Д₁, а значит они лежат в одной плоскости и в точке пересечения делятся пополам.