Дан квадрат ABCD площади S. Постройте квадрат, площадь которого равна S/9.
Решение
Нужно \(k^2 = \dfrac{1}{9}\), \(k = \dfrac{1}{3}\): сторона нового квадрата равна \(\dfrac{AB}{3}\).
Разделим \(AB\) на три равные части: из точки \(A\) проведём луч, отложим на нём три равных отрезка \(AA_1 = A_1A_2 = A_2A_3\), соединим \(A_3\) с \(B\) и через \(A_1\) проведём прямую, параллельную \(A_3B\). Она отсечёт на \(AB\) отрезок \(AK = \dfrac{AB}{3}\) (теорема Фалеса).
На отрезке \(AK\) построим квадрат.
Его площадь \(\left(\dfrac{AB}{3}\right)^2 = \dfrac{S}{9}\).
Ответ
Построен квадрат со стороной AB/3, его площадь S/9.
Почему так
Площадь квадрата уменьшается в 9 раз, когда сторона уменьшается в 3 раза; деление отрезка на три части — по теореме Фалеса.
Дан квадрат ABCD площади S. Постройте квадрат, площадь которого равна 3S.
Решение
Нужно \(k^2 = 3\), \(k = \sqrt{3}\): сторона нового квадрата равна \(AB\sqrt{3}\).
Диагональ квадрата \(AC = AB\sqrt{2}\).
Построим прямоугольный треугольник с катетами \(AC\) и \(AB\): восставим к \(AC\) перпендикуляр в точке \(C\) и отложим на нём \(CE = AB\). Гипотенуза \(AE = \sqrt{2AB^2 + AB^2} = AB\sqrt{3}\).
На отрезке \(AE\) построим квадрат.
Его площадь \(AE^2 = 3AB^2 = 3S\).
Ответ
Построен квадрат со стороной AB√3, его площадь 3S.
Почему так
Отрезок AB√3 — гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами AB и AB√2 (диагональ квадрата).
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).