Поскольку CD - высота треугольника, то треугольник BCD - прямоугольный.
В прямоугольном треугольнике BCD по теореме Пифагора: BC^2 = BD^2 + CD^2 (2BD)^2 = BD^2 + CD^2 4BD^2 = BD^2 + CD^2 3BD^2 = CD^2 CD = √(3BD^2) CD = BD√3
Теперь рассмотрим треугольник ACD. Так как он также прямоугольный (угол C = 90 градусов), то можем использовать теорему Пифагора в нем: AC^2 = AD^2 + CD^2 AC^2 = AD^2 + (BD√3)^2 AC^2 = AD^2 + 3BD^2
Теперь рассмотрим треугольник ABC. В нем также можем использовать теорему Пифагора: AC^2 = AB^2 + BC^2 AC^2 = AB^2 + (2BD)^2 AC^2 = AB^2 + 4BD^2
Так как AB = AD + DB, то: AC^2 = (AD + DB)^2 + 4BD^2 AC^2 = AD^2 + 2ADDB + DB^2 + 4BD^2 AC^2 = AD^2 + 2ADDB + 5BD^2
Таким образом, мы получили два равенства: 1) AC^2 = AD^2 + 3BD^2 2) AC^2 = AD^2 + 2AD*DB + 5BD^2
Из этих двух равенств следует: AD^2 + 3BD^2 = AD^2 + 2ADDB + 5BD^2 3BD^2 = 2ADDB + 5BD^2 3 = 2AD/BD + 5 2AD/BD = -2 AD = -BD
Дано: угол С = 90 градусов, BC = 2BD.
Поскольку CD - высота треугольника, то треугольник BCD - прямоугольный.
В прямоугольном треугольнике BCD по теореме Пифагора:
BC^2 = BD^2 + CD^2
(2BD)^2 = BD^2 + CD^2
4BD^2 = BD^2 + CD^2
3BD^2 = CD^2
CD = √(3BD^2)
CD = BD√3
Теперь рассмотрим треугольник ACD. Так как он также прямоугольный (угол C = 90 градусов), то можем использовать теорему Пифагора в нем:
AC^2 = AD^2 + CD^2
AC^2 = AD^2 + (BD√3)^2
AC^2 = AD^2 + 3BD^2
Теперь рассмотрим треугольник ABC. В нем также можем использовать теорему Пифагора:
AC^2 = AB^2 + BC^2
AC^2 = AB^2 + (2BD)^2
AC^2 = AB^2 + 4BD^2
Так как AB = AD + DB, то:
AC^2 = (AD + DB)^2 + 4BD^2
AC^2 = AD^2 + 2ADDB + DB^2 + 4BD^2
AC^2 = AD^2 + 2ADDB + 5BD^2
Таким образом, мы получили два равенства:
1) AC^2 = AD^2 + 3BD^2
2) AC^2 = AD^2 + 2AD*DB + 5BD^2
Из этих двух равенств следует:
AD^2 + 3BD^2 = AD^2 + 2ADDB + 5BD^2
3BD^2 = 2ADDB + 5BD^2
3 = 2AD/BD + 5
2AD/BD = -2
AD = -BD
Таким образом, мы доказали, что AD = 3DB.