Краткое пояснение: Доказываем подобие треугольников, используя равенство углов и определение высоты.
Дано: Треугольник ABC с тупым углом \(\angle ACB\), высоты AA₁ и BB₁.
Доказать: \(\triangle A_1CB_1 \sim \triangle ACB\).
Доказательство:
Рассмотрим треугольники \(\triangle ACA_1\) и \(\triangle BCB_1\).
1. \(\angle AA_1C = 90^\circ\) (так как AA₁ - высота)
2. \(\angle BB_1C = 90^\circ\) (так как BB₁ - высота)
Тогда точки A₁, B₁ лежат на окружности с диаметром AC.
Рассмотрим четырехугольник \(A_1AB_1B\). Сумма углов \(\angle AA_1C + \angle BB_1C = 90^\circ + 90^\circ = 180^\circ\), следовательно, четырехугольник \(A_1AB_1B\) - вписанный.
Углы \(\angle BAA_1\) и \(\angle BB_1A_1\) опираются на одну и ту же дугу \(A_1B\), следовательно, они равны: \(\angle BAA_1 = \angle BB_1A_1\).
Рассмотрим треугольники \(\triangle A_1CB_1\) и \(\triangle ACB\):
1. Угол \(\angle C\) - общий.
2. \(\angle CA_1B_1 = \angle CBA\) (так как \(A_1AB_1B\) - вписанный четырехугольник, углы \(\angle CA_1B_1\) и \(\angle CBA\) опираются на одну и ту же дугу).
Следовательно, \(\triangle A_1CB_1 \sim \triangle ACB\) по двум углам.
Что и требовалось доказать.
Проверка за 10 секунд: Убедитесь, что доказательство основано на свойствах вписанных углов и подобия треугольников.
База: При доказательстве подобия треугольников ищите равные углы или пропорциональные стороны.