Дано:
- \[ \triangle ABC \]
- \[ \angle A = \angle C = 45^{\circ} \]
а) Вид треугольника:
- Сумма углов треугольника равна 180°.
- \[ \angle B = 180^{\circ} - \angle A - \angle C = 180^{\circ} - 45^{\circ} - 45^{\circ} = 90^{\circ} \]
- Так как один из углов равен 90°, ABC — прямоугольный треугольник.
- Так как два угла равны (A = C), то треугольник равнобедренный.
Вывод: ABC — равнобедренный прямоугольный треугольник.
б) Доказательство, что медиана BD делит ABC на два равных треугольника:
- Медиана BD — это отрезок, соединяющий вершину B с серединой противоположной стороны AC. Обозначим середину AC как D.
- Рассмотрим ABD и CBD.
- Из пункта (а) мы знаем, что ABC — прямоугольный и равнобедренный.
- \[ AB = BC \]
- \[ A = C = 45^{\circ} \]
- \[ B = 90^{\circ} \]
- Свойства медианы в равнобедренном треугольнике: В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является также высотой и биссектрисой.
- Рассмотрим ABD и CBD:
- \[ AB = BC \] (так как ABC равнобедренный)
- \[ BAD = BCD = 45^{\circ} \] (по условию)
- \[ AD = DC \] (так как D — середина AC, BD — медиана)
- Признак равенства треугольников по трем сторонам (SSS): Если три стороны одного треугольника равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.
- \[ ABD = CBD \] (по трем сторонам: AB=BC, AD=DC, BD - общая сторона).
- Следствие: Медиана BD делит ABC на два равных треугольника ABD и CBD.
- Дополнительно: Так как ABD = CBD, то ABD = CBD = 90°/2 = 45°. Таким образом, ABD и CBD являются равнобедренными прямоугольными треугольниками.
Вывод: Медиана BD делит равнобедренный прямоугольный треугольник ABC на два равных равнобедренных прямоугольных треугольника ABD и CBD.