Ответ:

Задание 159

Доказательство:

Пусть у нас есть два равнобедренных треугольника \( \triangle ABC \) и \( \triangle A_1B_1C_1 \).

Дано:

  • \( \triangle ABC \) — равнобедренный, \( AB = BC \) (боковые стороны), \( \angle BAC = \angle BCA \) (углы при основании), \( \angle ABC \) — угол при вершине (противолежащий основанию \( AC \)).
  • \( \triangle A_1B_1C_1 \) — равнобедренный, \( A_1B_1 = B_1C_1 \) (боковые стороны), \( \angle B_1A_1C_1 = \angle B_1C_1A_1 \) (углы при основании), \( \angle A_1B_1C_1 \) — угол при вершине (противолежащий основанию \( A_1C_1 \)).
  • Условие равенства:
    • Боковая сторона первого треугольника равна боковой стороне второго: \( AB = A_1B_1 \).
    • Угол, противолежащий основанию (угол при вершине), первого треугольника равен соответствующему углу второго: \( \angle ABC = \angle A_1B_1C_1 \).

Нужно доказать: \( \triangle ABC = \triangle A_1B_1C_1 \).

Доказательство:

  1. Рассмотрим два данных равнобедренных треугольника.
  2. По условию, у них равны боковые стороны: \( AB = A_1B_1 \).
  3. Также по условию, у них равны углы при вершине: \( \angle ABC = \angle A_1B_1C_1 \).
  4. В равнобедренном треугольнике углы при основании равны. Так как сумма углов треугольника равна \( 180^\circ \), то углы при основании можно найти, вычитая угол при вершине из \( 180^\circ \) и деля на 2.
  5. Следовательно, углы при основании также будут равны:
    • \( \angle BAC = \angle BCA = \frac{180^\circ - \angle ABC}{2} \).
    • \( \angle B_1A_1C_1 = \angle B_1C_1A_1 = \frac{180^\circ - \angle A_1B_1C_1}{2} \).
    • Так как \( \angle ABC = \angle A_1B_1C_1 \), то и \( \angle BAC = \angle BCA = \angle B_1A_1C_1 = \angle B_1C_1A_1 \).
  6. Теперь у нас есть два треугольника, у которых равны:
    • Боковая сторона \( AB = A_1B_1 \).
    • Угол между этой стороной и основанием \( \angle BAC = \angle B_1A_1C_1 \).
    • Угол при вершине \( \angle ABC = \angle A_1B_1C_1 \).
  7. По второму признаку равенства треугольников (по стороне и двум прилежащим к ней углам), \( \triangle ABC = \triangle A_1B_1C_1 \).

Вывод: Таким образом, по второму признаку равенства треугольников, если у двух равнобедренных треугольников равны боковые стороны и углы при вершине, то и сами треугольники равны.