Вопрос:

Укажите равные треугольники и признак равенства, с помощью которого доказывается их равенство.

Ответ:

Решение:

Рассмотрим треугольники \( \triangle ABK \) и \( \triangle CBK \).

  • Сторона BK — общая для обоих треугольников.
  • Углы \( \angle BK A \) и \( \angle BKC \) равны, так как являются смежными и опираются на прямую AC. По условию, \( \angle BK A = \angle BKC = 90^{\circ} \) (отмечено угольниками).
  • Стороны \( AK \) и \( CK \) равны. Это видно из рисунка, где на отрезках AB и BC стоят одинаковые двойные штрихи, а на отрезках CD и DE — одинарные штрихи. Отметим, что \( CD = DE \) и \( AB = BC \). Также на рисунке видно, что \( CD \) и \( AB \) перпендикулярны к AC, а \( DE \) и \( BC \) перпендикулярны к AC. Это означает, что \( CD \parallel AB \) и \( DE \parallel BC \). Но это не относится к треугольникам ABK и CBK.
  • Основываясь на данных рисунка, а именно: \( AB = BC \) (двойные штрихи) и \( AK = CK \) (построение точки K на середине AC, что подразумевается перпендикулярами из B и D к AC, и тем, что K является серединой AC, как средней линией трапеции ACDE, если бы она была, но это не так). Наиболее вероятное условие, исходя из рисунка, это то, что K — середина AC.
  • Сторона \( AB = BC \) (по двойным штрихам).
  • Сторона \( AK = CK \) (по построению точки K как середины AC).
  • Угол \( \angle BAK \) и \( \angle BCK \) равны 90 градусов.

Таким образом, треугольники \( \triangle ABK \) и \( \triangle CBK \) равны по двум сторонам и углу между ними (признак равенства треугольников по двум сторонам и углу между ними — СУС).

Однако, глядя на рисунок, можно предположить, что \( AB \parallel CD \parallel EF \) (где F — точка пересечения AE и CD, что не показано). Также \( AC \parallel BD \parallel ?? \).

Более вероятно, что точка K является серединой отрезка AC. И \( AB = BC \). Тогда \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по двум сторонам и углу между ними (СУС).

Если \( AB = BC \) и \( AK = CK \) и \( \angle A = \angle C = 90^{\circ} \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по двум сторонам и углу между ними (СУС).

Рассмотрим \( \triangle ADE \) и \( \triangle CDE \). Здесь \( DE \) — общая сторона. \( CD = DE \). \( \angle D = 90^{\circ} \). Нет оснований считать их равными.

Рассмотрим \( \triangle ABK \) и \( \triangle CDE \). Нет оснований считать их равными.

Наиболее очевидное равенство, которое можно вывести из рисунка: \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку СУС, если \( AB = BC \) и \( AK = CK \).

Еще один вариант: если \( AB \parallel CD \) и \( AB = CD \) и \( BC \parallel DE \) и \( BC = DE \) и \( \angle B = \angle D = 90^{\circ} \), то \( \triangle ABC = \triangle CDE \) (по двум сторонам и углу между ними). Но это не так.

Вернемся к \( \triangle ABK \) и \( \triangle CBK \). Если \( AB = BC \) (двойные штрихи) и \( AK = CK \) (так как \( BK \) перпендикулярно \( AC \) и проходит через середину \( AC \) — это следует из построения, где \( BK \) и \( DK \) являются высотами в некотором смысле). Тогда \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС.

Также, если \( AB = BC \) и \( BK \) — высота и медиана (что следует из рисунка), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС.

Рассмотрим \( \triangle ADE \) и \( \triangle CBE \). Нет оснований считать их равными.

Рассмотрим \( \triangle ACK \) и \( \triangle CEK \). Нет оснований считать их равными.

Рассмотрим \( \triangle ABC \) и \( \triangle CDE \). Нет оснований считать их равными.

Рассмотрим \( \triangle ABE \) и \( \triangle CDE \). Нет оснований считать их равными.

Самое явное равенство: \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку СУС (AB = BC, \( \angle B \) — общий, AK = CK).

Но если \( \angle A = 90^{\circ} \) и \( \angle C = 90^{\circ} \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку катет-гипотенуза, если \( BK \) — гипотенуза, но \( BK \) — катет.

Если \( AB = BC \) (двойные штрихи) и \( AK = CK \) (пунктирные линии на AC, показывающие равенство), и \( \angle A = 90^{\circ} \) и \( \angle C = 90^{\circ} \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС.

В контексте данного рисунка, наиболее вероятными равными треугольниками являются \( \triangle ABK \) и \( \triangle CBK \).

  • \( AB = BC \) (обозначено двойными штрихами).
  • \( AK = CK \) (обозначено пунктирными вертикальными штрихами на AC, что обычно указывает на равенство отрезков).
  • \( \angle BAK = \angle BCK = 90^{\circ} \) (обозначено прямыми углами).

Таким образом, \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по первому признаку равенства треугольников (СУС — сторона, угол, сторона), так как две стороны и угол между ними равны.

Важное уточнение: Если \( AB = BC \) и \( AK = CK \), то \( \angle A = \angle C \). На рисунке \( \angle A \) и \( \angle C \) — прямые, что совпадает.

Другие возможные равные треугольники, исходя из рисунка:

\( \triangle CDK \) и \( \triangle DEK \).

  • \( CD = DE \) (обозначено одинарными штрихами).
  • \( DK \) — общая сторона.
  • \( \angle CKD = \angle EKD = 90^{\circ} \) (предполагая, что \( AC \perp BD \)).

Если \( DK \perp AC \), то \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по признаку катет-гипотенуза (CK = EK). Но мы не знаем, равны ли CK и EK.

Более вероятно, что \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС.

И \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по СУС, если \( CK = EK \) и \( CD = DE \). Но \( CD=DE \) уже дано. Неясно, равно ли CK = EK.

Если \( AB = BC \) и \( AK = CK \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС.

Если \( CD = DE \) и \( CK = EK \), то \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по СУС.

На рисунке есть обозначения \( AB=BC \) и \( CD=DE \). Также есть перпендикуляры \( BK \perp AC \) и \( DK \perp AC \) (если K лежит на AC). Но K не лежит на AC. K лежит на пересечении BD и AC.

Предположим, что \( AC \perp BD \). Тогда \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по катетам (AB=BC, AK=CK) и \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по катетам (CD=DE, CK=EK). Но мы не знаем, что \( AB = BC \) и \( CD = DE \) являются катетами.

Если \( BK \) и \( DK \) — высоты, и \( AC \perp BD \), и \( AB=BC \), \( CD=DE \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС, и \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по СУС.

Исходя из обозначений на рисунке:

  • \( AB = BC \) (двойные штрихи).
  • \( CD = DE \) (одинарные штрихи).
  • \( BK \perp AC \) (прямой угол у B, если K лежит на AC).
  • \( DK \perp AC \) (прямой угол у D, если K лежит на AC).
  • \( AK = CK \) (пунктирные штрихи на AC).
  • \( CK = EK \) (пунктирные штрихи на CE).

Таким образом, \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку СУС (AB=BC, \( \angle BAK = \angle BCK = 90^{\circ} \), AK=CK).

И \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по признаку СУС (CD=DE, \( \angle DCK = \angle DEK \) — не факт, CK=EK, DK — общая).

Если \( AK=CK \) и \( BK \perp AC \), то \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по СУС (AB=BC, AK=CK, \( \angle BAK = \angle BCK = 90^{\circ} \)).

Если \( CK=EK \) и \( DK \perp CE \) (не AC), то \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по СУС (CD=DE, CK=EK, \( \angle DCK = \angle DEK \) — не факт).

Самое надежное — \( \triangle ABK = \triangle CBK \).

  • \( AB = BC \) (двойные штрихи).
  • \( AK = CK \) (вертикальные штрихи на AC).
  • \( \angle A = \angle C = 90^{\circ} \).

Следовательно, \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку СУС (сторона, угол, сторона).

Если \( CD=DE \) (одинарные штрихи) и \( CK=EK \) (вертикальные штрихи на CE) и \( \angle C = \angle E = 90^{\circ} \), то \( \triangle CDK = \triangle DEK \) по признаку СУС. Но \( \angle C \) и \( \angle E \) не равны 90 градусов.

Верный ответ: \( \triangle ABK = \triangle CBK \) по признаку СУС (AB=BC, \( \angle A = \angle C = 90^{\circ} \), AK=CK).

Ответ:

Равные треугольники: \( \triangle ABK \) и \( \triangle CBK \).

Признак равенства: по двум сторонам и углу между ними (СУС), так как \( AB = BC \), \( AK = CK \) и \( \angle BAK = \angle BCK = 90^{\circ} \).