Какое из утверждений верно? 1)Любая высота в равнобедренном треугольнике совпадает с
биссектрисой этого треугольника, проведенной из той же вершины.
2) Если в треугольнике один из углов равен 30, то одна его сторона
вдвое больше другой стороны.
3) Сумма углов трапеции равна 360°.
4) Если каждая из двух диагоналей четырехугольника делит его на два
равнобедренных треугольника, то эти диагонали перпендикулярны.
1) Любая высота в равнобедренном треугольнике совпадает с биссектрисой этого треугольника, проведенной из той же вершины.
Для начала, давайте определим, что такое высота и биссектриса. Высота - это перпендикуляр, опущенный из вершины треугольника на противоположную сторону. Биссектриса - это линия, которая делит угол на два равные угла.
Теперь рассмотрим равнобедренный треугольник ABC, где AB = AC. Рассмотрим высоту BD, опущенную из вершины B. Мы можем убедиться в том, что эта высота не совпадает с биссектрисой треугольника ABC.
Пусть E - точка пересечения высоты BD и биссектрисы AE треугольника ABC. Так как треугольник ABC равнобедренный, то BD будет также являться медианой ABC, и BD будет равна половине длины стороны AC. Теперь рассмотрим треугольник ABD.
AD = AC/2, так как BD является медианой треугольника ABC.
Также, AE = AC/2, так как AE - это биссектриса угла A в треугольнике ABC.
Таким образом, AD = AE, и угол ADB равными углами при основании.
Поскольку угол ADB равен и углам при основании, то треугольник ADB является равнобедренным. Так как DE - это высота треугольника ADB, а не треугольника ABC, то высота треугольника не совпадает с биссектрисой треугольника.
Следовательно, утверждение 1) неверно.
2) Если в треугольнике один из углов равен 30, то одна его сторона вдвое больше другой стороны.
Пусть у нас есть треугольник ABC, где угол A равен 30 градусам. Мы знаем, что сумма углов в треугольнике равна 180 градусам. Значит, угол B + угол C = 150 градусов. Так как в треугольнике нельзя иметь два острых угла, то угол B и угол C должны быть острыми (меньше 90 градусов).
Допустим, что сторона AC равна 1, а сторона AB равна x. Мы можем найти длину стороны BC, используя теорему косинусов:
BC^2 = AC^2 + AB^2 - 2 * AC * AB * cos(B)
BC^2 = 1^2 + x^2 - 2 * 1 * x * cos(150)
BC^2 = 1 + x^2 - 2 * x * (-√3/2)
BC^2 = 1 + x^2 + x * √3
BC^2 = x^2 + x * √3 + 1
Разложим BC^2 на два множителя:
BC^2 = (x + √3/2)^2 - (√3/2)^2
BC^2 = (x + √3/2)^2 - 3/4
Теперь, давайте рассмотрим значение выражения (x + √3/2)^2.
(x + √3/2)^2 = x^2 + √3 * x + (√3/2)^2
(x + √3/2)^2 = x^2 + √3 * x + 3/4
Таким образом, получаем:
BC^2 = (x + √3/2)^2 - 3/4
BC^2 = (x + √3/2)^2 - (x^2 + √3 * x + 3/4)
BC^2 = (x + √3/2)^2 - x^2 - √3 * x - 3/4
BC^2 = x^2 + √3 * x + (3/2 * √3) + 3/4 - x^2 - √3 * x - 3/4
BC^2 = 3/2 * √3
Таким образом, BC = √(3/2) * √3 = √9/2 = √2.
Итак, сторона BC равна √2, а сторона AB равна x. Следовательно, утверждение 2) верно: если угол A равен 30 градусам, то одна его сторона вдвое больше другой стороны.
3) Сумма углов трапеции равна 360°.
Для доказательства этого утверждения, рассмотрим трапецию ABCD, где AB || CD и AD ≠ BC.
Пусть угол DAB = α и угол BCD = β.
Тогда угол ABC = 180° - β (сумма углов треугольника ABC равна 180°).
Также, угол CDA = 180° - α (сумма углов треугольника CDA равна 180°).
Тогда сумма углов трапеции ABCD равна α + (180° - β) + β + (180° - α) = 540°.
Таким образом, утверждение 3) неверно: сумма углов трапеции равна 540°, а не 360°.
4) Если каждая из двух диагоналей четырехугольника делит его на два равнобедренных треугольника, то эти диагонали перпендикулярны.
Пусть у нас есть четырехугольник ABCD, и предположим, что диагонали AC и BD делят четырехугольник на равнобедренные треугольники.
Чтобы доказать, что диагонали перпендикулярны, нам необходимо показать, что углы при основании равнобедренных треугольников равны.
Рассмотрим треугольник ABC. Если он равнобедренный, то угол BAC должен быть равен углу BCA.
Теперь рассмотрим треугольник BCD. Если он равнобедренный, то угол BCD должен быть равен углу BDC.
Поскольку углы BCA и BCD равны, то у нас есть следующее равенство углов:
угол BAC = угол BCD.
Таким образом, мы показали, что углы при основании равнобедренных треугольников равны, что означает, что диагонали AC и BD перпендикулярны.
Следовательно, утверждение 4) верно: если каждая из двух диагоналей четырехугольника делит его на два равнобедренных треугольника, то эти диагонали перпендикулярны.
Итак, в результате анализа всех утверждений мы пришли к следующим выводам:
1) Любая высота в равнобедренном треугольнике не совпадает с биссектрисой этого треугольника, проведенной из той же вершины. Утверждение неверно.
2) Если в треугольнике один из углов равен 30 градусам, то одна его сторона вдвое больше другой стороны. Утверждение верно.
3) Сумма углов трапеции равна 540°. Утверждение неверно.
4) Если каждая из двух диагоналей четырехугольника делит его на два равнобедренных треугольника, то эти диагонали перпендикулярны. Утверждение верно.