Докажите, CK=LM
7 класс
(Дан прямоугольный треугольник ABC с катетами AB и BC и гипотенузой AC. На сторонах треугольника во внешнюю сторону строятся квадраты, и пусть K, L, M – точки пересечения диагоналей (центры) квадратов со сторонами AB, BC, AC, соответственно. Докажите, что CK= LM.)
Answers & Comments
Ответ:
ΔАВC , ∠В=90° . Точки K , M , L - центры квадратов , точки пересечения их диагоналей . Доказать , что СK = LM .
Обозначим а=ВС , с=АВ , b=AC .
Опустим перпендикуляры: KH ⊥BT , MP ⊥ CN , LG ⊥ BC .
Рассмотрим ΔКНС , ∠КНС=90° , КН = HB = с/2 , по теореме Пифагора имеем СК² = КН²+СН² = КН² + (НВ+СВ)² .
[tex]\bf CK^2=\dfrac{c^2}{4}+\Big(\dfrac{c}{2}+a\Big)^2=\dfrac{c^2}{4}+\dfrac{c^2}{4}+2\cdot \dfrac{c}{2}\cdot a+a^2= \dfrac{c^2}{2}+a^2+a\, c[/tex]
Рассмотрим ΔMPC , ∠MPC=90° , ∠MCP=∠CMP=45° , MP=CP = b/2 , по теореме Пифагора имеем MC² = MP²+CP² .
[tex]\bf MC^2=\dfrac{b^2}{4}+\dfrac{b^2}{4}=\dfrac{2b^2}{4}=\dfrac{b^2}{2}\ \ ,\ \ \ MC=\dfrac{b}{\sqrt2}[/tex]
Аналогично из ΔCLG , ∠CGL=90° , ∠LCG=∠CLG=45° , LG=CG = a/2 ,
[tex]\bf CL=\dfrac{a}{\sqrt2}[/tex]
Рассмотрим ΔCLM , ∠MCL = ∠LCG + ∠ACB + ∠ACM , ∠ACM=45° ⇒
∠MCL = 45°+ ∠ACB +45° = 90° + ∠ACB
По теореме косинусов для ΔСLM имеем
[tex]\bf LM^2=MC^2+CL^2-2\cdot MC\cdot CL\cdot cos(90^\circ +\angle{ACB})\\\\ LM^2=MC^2+CL^2-2\cdot MC\cdot CL\cdot (-sin\angle{ACB})[/tex]
Найдём синус ∠ACB из ΔАВС , [tex]\bf sin\angle{ACB}=\dfrac{c}{b}[/tex] . А также по теореме Пифагора b² = a² + c² .
[tex]\bf LM^2=MC^2+CL^2+2\cdot MC\cdot CL\cdot sin\angle{ACB}\\\\LM^2=\Big(\dfrac{b}{\sqrt2}\Big)^2+\Big(\dfrac{a}{\sqrt2}\Big)^2+2\cdot \dfrac{b}{\sqrt2}\cdot \dfrac{a}{\sqrt2}\cdot \dfrac{c}{b}=\dfrac{b^2}{2}+\dfrac{a^2}{2}+2\cdot \dfrac{abc}{2b}=\\\\\\=\dfrac{b^2}{2}+\dfrac{a^2}{2}+ a\, c=\dfrac{a^2+c^2}{2}+\dfrac{a^2}{2}+ac=\dfrac{a^2}{2}+\dfrac{c^2}{2}+\dfrac{a^2}{2}+a\, c=\dfrac{c^2}{2}+a^2+a\, c[/tex]
Сравним выражения, полученные для CK² и LM² . Они равны .
СK = LM
Ответ:
..........................................................
Пошаговое объяснение: