Чтобы доказать, что треугольник, в котором медиана совпадает с высотой, является равнобедренным, вспомним определения медианы и высоты.
Пусть треугольник \(ABC\) с вершинами \(A\), \(B\) и \(C\). Обозначим \(M\) — середину стороны \(BC\).
Определение медианы: Медиана \(AM\) — это отрезок, соединяющий вершину \(A\) с серединой стороны \(BC\).
Определение высоты: Высота \(AH\) — это перпендикуляр, проведенный из вершины \(A\) к прямой \(BC\).
По условию задачи, медиана \(AM\) совпадает с высотой \(AH\). Это значит, что точка \(H\) — проекция вершины \(A\) на сторону \(BC\) также является серединой этой стороны. Следовательно, \(H = M\).
Таким образом, точка \(H\) делит сторону \(BC\) пополам, то есть:
\[ BH = HC \]
Теперь из рассмотрения треугольников \(ABH\) и \(ACH\):
- У них общее основание \(AH\).
- Они имеют равные длины оснований \(BH\) и \(HC\) (так как \(M\) — середина).
Согласно признаку равенства треугольников по двум сторонам и углу между ними (SAS), мы можем утверждать, что треугольники \(ABH\) и \(ACH\) равны по всем параметрам.
Это означает, что и стороны \(AB\) равны стороне \(AC\):
\[ AB = AC \]
Таким образом, треугольник \(ABC\) является равнобедренным. Мы доказали, что медиана, совпадающая с высотой, указывает на равенство двух сторон треугольника.