Задача 301

Дан квадрат ABCD со стороной 1. Найдите сторону ромба, одна вершина которого совпадает с точкой A, противоположная вершина лежит на прямой BD, а две оставшиеся — на прямых BC и CD.

Решение:

Пусть точки E и F — пересечение диагоналей квадрата и ромба соответственно. Тогда AE = DE = BE = \frac{\sqrt{2}}{2}.

Докажем, что противоположная A вершина ромба лежит на прямой BD и попадает в центр квадрата. Рассмотрим треугольники \triangle ADG и \triangle ABH. Они равны по теореме о перпендикуляре, наклонных и их проекциях, тогда GD = BH.  Следовательно GH||DB.  Так как  диагонали в ромбе и в квадрате пересекаются под прямым углом, значит точки  A, F, E, C лежат на одной прямой.

AF = FE = \frac{\sqrt{2}}{4}, так как AF = \frac{AE}{2}.

Из параллельности GH||DB следует, что

 \dfrac{CE}{CF} = \dfrac{ED}{GF}.

GF = \dfrac{3\sqrt{2}}{4}.

GE = \sqrt{GE^2 + GF^2} = \dfrac{\sqrt{5}}{2}.

Ответ:

\dfrac{\sqrt{5}}{2}

Sửa lần cuối: Chủ Nhật, 31 tháng 1 2021, 5:56 PM