Рассмотрим прямоугольный треугольник ABC, в котором угол C прямой, к гипотенузе AC проведена высота BD, BC = 2 см, AD = 3 см. Требуется найти длины отрезков DC, DB и AB.
- Поиск DC:
Пусть длина отрезка DC равна ( x ). Поскольку AD и DC делят гипотенузу AC (которая равна сумме AD и DC), можем записать:
[ AC = AD + DC ]
[ AC = 3 + x ]
- Использование свойств высоты в прямоугольном треугольнике:
Высота BD в прямоугольном треугольнике делит его на два меньших прямоугольных треугольника ABD и BDC. Эти треугольники подобны треугольнику ABC.
Так как треугольники подобны, можно использовать отношения сторон:
[ \frac{AD}{DC} = \frac{BC}{BD} ]
Поскольку ( AD = 3 ) и ( BC = 2 ), получаем:
[ \frac{3}{x} = \frac{2}{BD} ]
[ BD = \frac{2x}{3} ]
- Использование теоремы Пифагора в треугольниках ABD и BDC:
В треугольнике ABD:
[ AB^2 = AD^2 + BD^2 ]
[ AB^2 = 3^2 + \left(\frac{2x}{3}\right)^2 ]
[ AB^2 = 9 + \frac{4x^2}{9} ]
В треугольнике BDC:
[ BC^2 = BD^2 + DC^2 ]
[ 2^2 = \left(\frac{2x}{3}\right)^2 + x^2 ]
[ 4 = \frac{4x^2}{9} + x^2 ]
[ 4 = \frac{4x^2}{9} + \frac{9x^2}{9} ]
[ 4 = \frac{13x^2}{9} ]
[ 36 = 13x^2 ]
[ x^2 = \frac{36}{13} ]
[ x = \sqrt{\frac{36}{13}} = \frac{6}{\sqrt{13}} = \frac{6\sqrt{13}}{13} ]
Таким образом, ( DC = \frac{6\sqrt{13}}{13} ).
- Поиск DB:
[ BD = \frac{2x}{3} = \frac{2 \cdot \frac{6\sqrt{13}}{13}}{3} = \frac{12\sqrt{13}}{39} = \frac{4\sqrt{13}}{13} ]
- Поиск AB:
[ AB^2 = 9 + \frac{4 \cdot \frac{36}{13}}{9} ]
[ AB^2 = 9 + \frac{16}{13} ]
[ AB^2 = \frac{117}{13} + \frac{16}{13} = \frac{133}{13} ]
[ AB = \sqrt{\frac{133}{13}} = \sqrt{10.23} \approx 3.2 \text{ см} ]
Итак, длины отрезков:
- DC ≈ 1.67 см
- DB ≈ 1.22 см
- AB ≈ 3.2 см