На сторонах BC и CD квадрата ABCD отмечены точки K и L соответственно. Оказалось, что AK=2KL, ∠AKL=90°, AL=10. Найдите сторону квадрата.
Схематично на рисунке впишем прямоугольный треугольник в квадрат, согласно условиям задачи.
Пусть KL=x, тогда АК=2x (согласно условию задачи AK=2KL)
Согласно теореме Пифагора
KL²+AK²=AL²
x²+(2x)²=10²
x²+4x²=100
5x²=100
x²=20
x=√20
Таким образом,
KL=√20
АК=2√20
Угол BAK=α, тогда угол ВКА=90-α.
Угол CKL=180-90-(90-α)=180-90-90+α=α, а угол KLC=90-α.
Таким образом, треугольники ABK и KCL подобны.
Пусть сторона АВ=n, а BK=k. Тогда, KC=n-k.
На графике укажем новые обозначения сторон.
Для подобных треугольников составим пропорцию:
AB/AK=KC/KL
n/2√20=(n-k)/√20
n√20=2√20(n-k)
n=2n-2k
n=2k
Составим уравнение по теореме Пифагора для треугольника ABK.
AB²+BK²=AK²
(2k )²+k²=(2√20)²
4k²+k²=4*20
5k²=80
k²=16
k=4
AB=n=2k=2*4=8
Следовательно, сторона квадрата равна 8.