Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др.

Задание 605

Дополнительные задачи к главе VII

Задача 1

Условие (кратко)

Докажите, что площадь квадрата, построенного на катете равнобедренного прямоугольного треугольника, вдвое больше площади квадрата, построенного на высоте, проведённой к гипотенузе.

Решение

Дано: \(\triangle ABC\), \(\angle C = 90^\circ\), \(AC = BC = a\), \(CH\) — высота, \(CH = h\). Доказать: \(a^2 = 2h^2\).

  1. Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения катетов: \(S_{ABC} = \dfrac{a^2}{2}\).

  2. В равнобедренном треугольнике высота к основанию является и биссектрисой, поэтому \(\angle ACH = \angle BCH = 45^\circ\). В треугольниках \(ACH\) и \(BCH\) угол \(H\) прямой, а углы \(A\) и \(B\) равны \(45^\circ\), значит, оба треугольника равнобедренные: \(AH = CH = h\), \(BH = CH = h\).

  3. Каждый из них — прямоугольный треугольник с катетами \(h\) и \(h\), его площадь \(\dfrac{h^2}{2}\). Вместе они составляют \(\triangle ABC\): \(S_{ABC} = \dfrac{h^2}{2} + \dfrac{h^2}{2} = h^2\).

  4. Приравниваем: \(\dfrac{a^2}{2} = h^2\), то есть \(a^2 = 2h^2\). Площадь квадрата на катете равна \(a^2\), на высоте — \(h^2\), и первая вдвое больше второй.

Ответ
Утверждение доказано: a² = 2h²
Почему так

Площадь треугольника считаем двумя способами — через катеты и как сумму двух половинок, на которые его делит высота.

Подробнее — в теме «Площадь треугольника».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.