Skip to main content

Теория: 02 Теорема, обратная теореме Пифагора

Задание

В трапеции \(\displaystyle ABCD\) с основаниями \(\displaystyle AD\) и \(\displaystyle BC\) известны длины сторон \(\displaystyle AB=3{\small,}\) \(\displaystyle BC=4{\small,}\) \(\displaystyle AD=7{\small.}\) Найдите диагональ \(\displaystyle BD{\small,}\) если диагональ \(\displaystyle AC=5{\small.}\)

\(\displaystyle BD=\)
\sqrt{58}
Решение

Построим рисунок к задаче:

Заметим, что

\(\displaystyle \triangle ABC\) – "Египетский треугольник".

То есть прямоугольный треугольник со сторонами \(\displaystyle 3,\,4,\,5\small.\)

Значит, угол \(\displaystyle ABC\) равен \(\displaystyle 90^{\circ}\) и трапеция \(\displaystyle ABCD\) – прямоугольная.

Следовательно, второй угол при этой боковой стороне тоже прямой:

\(\displaystyle \angle BAD=90^{\circ}\small.\)

Рассмотрим прямоугольный треугольник \(\displaystyle ABD{\small.}\)

По теореме Пифагора сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы:

\(\displaystyle BD^2=AB^2+AD^2{\small.}\)

Подставим известные значения \(\displaystyle AB=3,\,AD=7{\small:}\)

\(\displaystyle BD^2=3^2+7^2=9+49=58{\small.}\)

Так как длина отрезка неотрицательна, то

\(\displaystyle BD=\sqrt{58}{\small.}\)

Ответ: \(\displaystyle BD=\sqrt{58}\small.\)