Давайте решим задачу шаг за шагом.
Пусть сторона квадрата ABCD равна \( a \). Мы знаем, что:
- Точки \( K \) и \( L \) находятся на сторонах \( CD \) и \( AD \) квадрата соответственно.
- Дано, что \( BK = 2KL \).
- Угол \( BKL = 90^\circ \).
- Длина отрезка \( BL = 10 \).
Начнем с установки координатной системы. Предположим, что точка \( A \) находится в начале координат \( (0, 0) \), точка \( B \) в \( (0, a) \), точка \( C \) в \( (a, a) \) и точка \( D \) в \( (a, 0) \).
Обозначим координаты точки \( K \) как \( (x_K, a) \) на стороне \( CD \) и координаты точки \( L \) как \( (a, y_L) \) на стороне \( AD \).
Из условия \( BK = 2KL \) мы можем выразить это в виде уравнения. Мы сначала найдем длину \( BK \) и \( KL \):
- Длина \( BK \) равна \( \sqrt{(x_K - 0)^2 + (a - a)^2} = x_K \).
- Длина \( KL \) равна \( \sqrt{(x_K - a)^2 + (a - y_L)^2} \).
Таким образом, имеем: \[ x_K = 2 \sqrt{(x_K - a)^2 + (a - y_L)^2}. \]
Поскольку угол \( BKL = 90^\circ \), можем использовать теорему Пифагора для треугольника \( BKL \): \[ BL^2 = BK^2 + KL^2. \] Подставим известные значения: \[ 10^2 = x_K^2 + KL^2. \] То есть: \[ 100 = x_K^2 + (KL)^2. \]
Теперь у нас есть система из двух уравнений: \[ x_K = 2KL \] и \[ 100 = x_K^2 + \left(\frac{x_K}{2}\right)^2. \]
Подставим \( KL = \frac{x_K}{2} \) в последнее уравнение: \[ 100 = x_K^2 + \left(\frac{x_K}{2}\right)^2 = x_K^2 + \frac{x_K^2}{4} = \frac{5x_K^2}{4}. \] Умножим обе стороны на 4: \[ 400 = 5x_K^2. \] Таким образом: \[ x_K^2 = \frac{400}{5} = 80 \quad \Rightarrow \quad x_K = \sqrt{80} = 4\sqrt{5}. \]
Теперь можем найти \( KL \): \[ KL = \frac{x_K}{2} = \frac{4\sqrt{5}}{2} = 2\sqrt{5}. \]
Подставив \( x_K \) обратно, получаем: \[ 100 = (4\sqrt{5})^2 + (2\sqrt{5})^2 = 80 + 20 = 100, \] что подтверждает правильность расчетов.
Наконец, поскольку \( BK = x_K = 4\sqrt{5} \) и \( BL = 10 \), можем найти сторону квадрата \( a \): \[ a = BK + KL + BL = 4\sqrt{5} + 2\sqrt{5} + 10. \]
Однако в данной задаче достаточно знать сторону квадрата, которая соответствует \( BK = 10 \). Таким образом, сторона квадрата: \[ \boxed{10} \]
