№1038. Докажите, что середина гипотенузы прямоугольного треугольника равноудалена от всех его вершин.
Решение:
Для доказательства воспользуемся методом координат. Поместим прямоугольный треугольник в прямоугольную систему координат так, чтобы вершина прямого угла совпала с началом координат, а катеты лежали на положительных полуосях.
1) Тогда вершины треугольника будут иметь следующие координаты:
.
— точка на оси .
— точка на оси .
2) Найдём координаты середины гипотенузы (по формулам координат середины отрезка):
3) Поскольку точка — середина , она равноудалена от вершин и . Найдём расстояния и . Они равны половине гипотенузы . По формуле длины отрезка:
Следовательно:
4) Найдём расстояние от середины гипотенузы до вершины прямого угла по формуле расстояния между двумя точками:
5) Сравнивая полученные результаты, видим, что:
Значит, точка равноудалена от всех трёх вершин прямоугольного треугольника . Утверждение доказано.