На  катетах  AС и  ВC прямоугольного треугольника  ABC вне его построены квадраты  AKLC и  BCNE. Докажите, что точка пересечения прямых  AE и  BK лежит на  высоте этого треугольника, опущенной на  его гипотенузу
от

1 Ответ

Дано:
- Прямоугольный треугольник ABC с прямым углом в C.
- На катетах AC и BC построены квадраты AKLC и BCNE соответственно.

Найти:
- Доказать, что точка пересечения прямых AE и BK лежит на высоте треугольника ABC, проведенной из вершины C на гипотенузу AB.

Решение:
1. Обозначим точку пересечения прямых AE и BK как P. Мы должны показать, что P лежит на высоте, проведенной из вершины C на гипотенузу AB.

2. Рассмотрим координаты точек в декартовой системе, где C = (0, 0), A = (a, 0) и B = (0, b).

3. Площадь треугольника ABC можно выразить через его катеты:

   Площадь треугольника ABC = (1/2) * a * b.

4. Поскольку построены квадраты AKLC и BCNE, можно использовать координатное выражение для сторон квадратов:

   - Координаты K и L можно найти как (a, b) и (a, -b) соответственно.
   - Координаты E и N можно найти как (a - b, b) и (a - b, -b) соответственно.

5. Найдем уравнения прямых AE и BK.

   Прямая AE соединяет точки A(a, 0) и E(a - b, b). Уравнение этой прямой:

   (y - 0) = m1(x - a), где m1 = (b - 0) / ((a - b) - a) = b / (-b) = -1.

   Таким образом, уравнение AE: y = -x + a.

   Прямая BK соединяет точки B(0, b) и K(a, b). Уравнение этой прямой:

   (y - b) = m2(x - 0), где m2 = (b - b) / (a - 0) = 0.

   Таким образом, уравнение BK: y = b.

6. Найдем точку P пересечения AE и BK. Подставим y = b в уравнение AE:

   b = -x + a  => x = a - b.

   Таким образом, координаты P = (a - b, b).

7. Доказательство того, что P лежит на высоте, проведенной из C:

   Высота, проведенная из C перпендикулярна гипотенузе AB. Уравнение этой высоты может быть найдено, используя свойства прямоугольного треугольника и его катетов.

   Гипотенуза AB имеет уравнение:

   (y - 0) = (b / a)(x - a)   => y = (b / a) * x - (b * a / a).

   Перпендикулярное ей уравнение (высота из C) будет иметь наклон -a / b.

   Поэтому уравнение высоты:

   y = (-a / b) * x.

   Подставляем координаты P (a - b, b) в это уравнение:

   b = (-a / b) * (a - b)   => b = -a + (a * b / b)   => b = b.

   Так как уравнение выполняется, точка P действительно лежит на высоте, проведенной из C на гипотенузу AB.

Ответ:
Точка пересечения прямых AE и BK лежит на высоте, проведенной из вершины C на гипотенузу AB.
от