Задача: в треугольнике ABC углы A и C равны. BD — высота треугольника (D — основание на AC). Докажите, что треугольники AVD и CVD равны. Примем V = B (то есть треугольники ABD и CBD).
Решение по шагам:
Из равенства углов A и C следует равенство противоположных сторон: AB = BC. Это стандартное свойство треугольников: равные уголы противолежат равным сторонам.
BD — высота, значит BD ⟂ AC. Рассматриваем правые треугольники ABD и CBD. Их гипотенузы — AB и BC соответственно, общая сторона — BD.
По правилу для правых треугольников (HL – гипотенуза и одна из катетов) треугольники ABD и CBD равны: AB = BC (из шага 1), BD общая, и оба треугольника правые (∠ADB = ∠CDB = 90°).
Из вынужденного следствия конгруэнтности ABD ≅ CBD получаем AD = DC (D — середина основания AC) и соответствие углов: ∠ABD = ∠DBC и т. д.
Теперь вернёмся к искомым треугольникам AVD и CVD. По условию V = B, поэтому это те же треугольники ABD и CBD. Из шага 3 эти треугольники конгруэнтны. Следовательно, треугольники AVD и CVD равны (соответствующие стороны и углы равны).
Итого: треугольники ABD и CBD, значит и AVD и CVD, равны.