問題の解答
17.
$\triangle ABC$は$AB$を斜辺とする直角三角形で,$M$は$AB$の中点である.
$AC$上の点$P$を,$BC$上の点$Q$を
$\angle PMQ=90^{\circ}$
を満たすようにとると
$AP^2+BQ^2=PQ^2$
が成り立つ.



証明
点$M$に関する点対称移動を$R(M,180^{\circ})$で表す.
点$R$を
$R(M,180^{\circ}):Q \mapsto R$
によって定義する.
$M$は$AB$の中点であるから
$AR=BQ,AR \parallel BC$
さらに仮定より
$PM \perp QR$
であるから
$PR=PQ$
したがって,$\triangle ARP$で$\angle A=90^{\circ}$であるから題意が成り立つ.



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