Чтобы доказать, что отрезок \( BD \) является медианой в равнобедренном треугольнике \( \triangle ABC \) с основанием \( AC = 6 \) см и указать длину отрезка \( AD \), следуем следующим шагам:
Обозначения: Пусть \( A, B, C \) — вершины треугольника, где \( AB = BC \). Обозначим \( D \) — точку пересечения биссектрисы угла \( ABC \) с основанием \( AC \).
Свойства равнобедренного треугольника:
- В равнобедренном треугольнике \( \angle ABC = \angle ACB \). Обозначим величину этих углов как \( \alpha \).
- Общая сумма углов треугольника равна \( 180^\circ \), следовательно: \[ \angle BAC = 180^\circ - 2\alpha. \]
Биссектрисы: Из того, что \( BD \) — биссектрисa угла \( ABC \), следует, что: \[ \angle ABD = \angle CBD = \frac{1}{2} \angle ABC = \frac{\alpha}{2}. \]
Треугольники \( \triangle ABD \) и \( \triangle CBD \):
- Углы: \[ \angle ABD = \angle CBD, \] \[ \angle ADB = \angle CDB \quad (\text{это углы при равных основаниях } AD \text{ и } CD), \]
- Стороны: \[ AB = BC \quad (\text{так как } \triangle ABC \text{ равнобедренный}). \]
Применяем второй признак равенства треугольников: По двум углам и стороне (углы \( \angle ABD \) и \( \angle CBD \), и сторона \( AB = BC \)): \[ \triangle ABD \cong \triangle CBD. \]
Вывод из равенства треугольников: Из равенства треугольников следует: \[ AD = CD. \]
Деление отрезка: Поскольку \( AC = AD + CD = 6 \text{ см} \), и \( AD = CD \), можно обозначить \( AD = x \): \[ x + x = 6 \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = 3. \]
Следовательно, длина отрезка \( AD \) равна \( 3 \text{ см} \).
- Заключение: Отрезок \( BD \) является медианой, так как делит сторону \( AC \) пополам, а длина отрезка \( AD \) составляет \( 3 \text{ см} \).