Рассмотрим \( \triangle ABD \) и \( \triangle CBD \).
По двум сторонам и углу между ними (признак равенства треугольников), \( \triangle ABD = \triangle CBD \).
Следовательно, \( AB = CB \).
По определению, если две стороны треугольника равны, то этот треугольник равнобедренный. Значит, \( \triangle ABC \) — равнобедренный.
Пусть острые углы прямоугольного треугольника равны \( \alpha \) и \( \beta \). Из условия \( \alpha + \beta = 90^{\circ} \).
Пусть \( \alpha \) — один острый угол, а \( \beta = 2 \alpha \) — другой.
Тогда \( \alpha + 2\alpha = 90^{\circ} \) \( \Rightarrow \) \( 3\alpha = 90^{\circ} \) \( \Rightarrow \) \( \alpha = 30^{\circ} \).
Второй острый угол \( \beta = 2 \cdot 30^{\circ} = 60^{\circ} \).
Углы треугольника равны \( 30^{\circ}, 60^{\circ}, 90^{\circ} \).
Пусть \( x \) — меньший катет (лежащий напротив угла \( 30^{\circ} \)).
Пусть \( y \) — гипотенуза.
В прямоугольном треугольнике с углами \( 30^{\circ}, 60^{\circ}, 90^{\circ} \) катет, лежащий напротив угла \( 30^{\circ} \), равен половине гипотенузы. То есть \( x = \frac{y}{2} \).
Из этого следует, что \( y = 2x \).
По условию, разность гипотенузы и меньшего катета равна 15 см: \( y - x = 15 \).
Подставим \( y = 2x \) в уравнение:
\( 2x - x = 15 \) \( \Rightarrow \) \( x = 15 \) см.
Теперь найдём гипотенузу:
\( y = 2x = 2 \cdot 15 = 30 \) см.
Проверка: Гипотенуза = 30 см, меньший катет = 15 см. Разность = 30 - 15 = 15 см. Углы 30°, 60°, 90°.
Ответ: 1. Доказано, что \( \triangle ABC \) равнобедренный. 2. Гипотенуза — 30 см, меньший катет — 15 см.