Внутри треугольника АВС взята точка D такая, что угол ABD = угол ACD = 45°. Докажите, что отрезки AD и BC перпендикулярны и равны, если угол ВАС равен 45°
* * *
Продлим ВD до пересечения с АС в т.Н, а отрезок СD - до пересечения с АВ в т.К и проведем АМ через т.D.
∠АСD=45° по условию, Если ∠ВАС=45°, то ∠АКС=90° и ∆ АСК – равнобедренный прямоугольный. АК=СК.
В ∆ АВН два угла при АВ равны 45°⇒∠ВНА=90° и ∆ АВН - равнобедренный прямоугольный, Тогда точка D - пересечение высот СК и ВН треугольника АВС. Отрезок АМ, содержащий АD, проходит через точку пересечения высот, следовательно, является высотой и перпендикулярен ВС. Отсюда АD⊥ВС. Доказано.
Прямоугольные ⊿ АКD и ⊿ CMD подобны по равному углу при вершине D ( вертикальные) ⇒ ∠КАD=∠MCD.
Рассмотрим ⊿ АКD и ⊿ ВКС. Из ⊿ АКС их катеты АК=СК. Острые ∠КАD и ∠КСВ равны (из доказанного выше). Следовательно, ⊿ АКD=⊿ ВКС по катету и острому углу. Отсюда следует равенство гипотенуз этих треугольников. АD=ВС, ч.т.д.
треугольник АВС, уголВ=30, уголА=90-30=60, уголС=90, АВ=12, СД-высота на АВ, АК-биссектриса угла А, уголВАК=уголКАС=1/2уголА=60/2=30, АС=1/2АВ=12/2=6, ВС=АВ*cosВ=12*корень3/2=6*корень3
треугольник АСД подобен треугольнику АВС как прямоугольные по острому углу (уголА-общий), АД=АС в квадрате/АВ=36/12=3, ВД=12-3=9, СД=корень(АД*ВД)=корень(3*9)=3*корень3, площадь АДС=1/2*СД*АД=1/2*3*корень3*3=9*корень3/2, площадь АВС=1/2*АС*ВС=1/2*6*6*корень3=18*корень3, площадь АДС/площадьАВС=(9*корень3/2)/(18/корень3)=1/4
треугольник АКС прямоугольный, КС=АС*tg угла КАС(30)=6*корень3/3=2*корень3, ВК=6*корень3-2*корень3=4*корень3