Давайте решим задачу пошагово.
Дано:
- В прямоугольном треугольнике \( MNK \), где \( MN = NK \)
- Гипотенуза \( MK = 20\,\text{см} \)
- Нужно найти высоту, опущенную из вершины \( N \) на гипотенузу \( MK \).
Шаг 1: Обозначение и построение
Обозначим:
- \( MN = NK = x \) (по условию — равны).
- \( MK = 20\,\text{см} \) — гипотенуза.
Поскольку \( MNK \) — прямоугольный треугольник, и \( MN = NK \), то по условию:
- В треугольнике \( MNK \):
- \( Наличие прямого угла (пусть он в точке \( N \))
- \( MN \perp NK \)
- \( MN \) и \( NK \) катеты, равные \( x \).
Шаг 2: Расстановка с помощью теоремы Пифагора
Пусть гипотенуза — \( MK = 20 \).
В треугольнике \( MNK \), где \( MN = NK = x \):
По теореме Пифагора: \[ x^2 + x^2 = (20)^2 \] \[ 2x^2 = 400 \] \[ x^2 = 200 \] \[ x = \sqrt{200} = 10\sqrt{2} \]
Это — длины катетов.
Шаг 3: Найти площадь треугольника \( MNK \)
Площадь треугольника: \[ S = \frac{1}{2} \times \text{катет}_1 \times \text{катет}_2 \] \[ S = \frac{1}{2} \times x \times x = \frac{1}{2} \times (10\sqrt{2}) \times (10\sqrt{2}) \] \[ S = \frac{1}{2} \times 100 \times 2 = \frac{1}{2} \times 200 = 100\, \text{см}^2 \]
Шаг 4: Найти высоту \( h \), опущенную к гипотенузе \( MK \)
Высота из вершины \( N \), опущенная на гипотенузу \( MK \), делит гипотенузу на два отрезка.
Обозначим:
- \( H \) — точка опущения высоты на \( MK \).
- \( MH = a \), \( KH = b \).
Из свойства прямоугольного треугольника и высоты к гипотенузе:
\[ a = \frac{MN^2}{MK} \quad \text{и} \quad b = \frac{NK^2}{MK} \]
Подставим значения:
\[ a = \frac{(10\sqrt{2})^2}{20} = \frac{200}{20} = 10 \] \[ b = \frac{(10\sqrt{2})^2}{20} = \frac{200}{20} = 10 \]
Гипотенуза делится пополам, и \( a = b = 10\,\text{см} \).
Шаг 5: Находим высоту \( h \)
В прямом треугольнике \( MNK \), высота \( h \) из вершины \( N \) на гипотенузу \( MK \) связана с площадью:
\[ S = \frac{1}{2} \times MK \times h \] \[ 100 = \frac{1}{2} \times 20 \times h \] \[ 100 = 10 \times h \] \[ h = \frac{100}{10} = 10\, \text{см} \]
Итог:
Длина высоты, проведённой к гипотенузе, равна \(\boxed{10\,\text{см}}\).