Dany jest trójkąt prostokątny ABC, w którym ∣∢ACB∣=90∘ oraz tg∢BAC=3. Punkt D jest punktem wspólnym wysokości poprowadzonej z wierzchołka C kąta prostego i przeciwprostokątnej AB. Przez punkt D poprowadzono prostą równoległą do boku BC, która przecięła bok AC w punkcie E (zobacz rysunek).
Rozwiązanie krok po kroku
Skala z wysokości, potem podobieństwo
Kąt przy wierzchołku A
α=∣∢BAC∣
tgα=3⇒α=60∘
Skala podobieństwa
cos60∘=∣AB∣∣AC∣⇒∣AC∣=21∣AB∣
W trójkącie prostokątnym ADC kąt przy A też ma miarę α, więc ∣AD∣=∣AC∣cosα.
∣AD∣=21⋅21∣AB∣=41∣AB∣
Skala to stosunek odcinka przy wierzchołku A do całego boku AB.
k=∣AB∣∣AD∣=41
Podobieństwo trójkątów
DE∥BC⇒△ADE∼△ABC
Trójkąty mają wspólny kąt przy wierzchołku A i równe kąty odpowiadające przy prostych równoległych.
∣CE∣=(1−k)∣AC∣
Odcinek CE to bok AC bez odcinka przy wierzchołku A, więc ∣CE∣=(1−k)∣AC∣.
∣CE∣=43∣AC∣
Wyrażenie przez odcinek BC
W trójkącie ABC: tgα=∣AC∣∣BC∣
∣AC∣=33∣BC∣
Wstawiamy wyrażenie za ∣AC∣ do wyniku z podobieństwa.