В равностороннем треугольнике все стороны равны, и все углы равны по 60 градусов. Медиана в таком треугольнике обладает важными свойствами: она одновременно является биссектрисой угла, высотой и медианой, то есть делит противоположную сторону пополам и перпендикулярна ей.
Обозначим сторону равностороннего треугольника как ( a ). Медиана делит треугольник на два равных прямоугольных треугольника. В каждом из этих прямоугольных треугольников гипотенуза равна ( a ), один из катетов равен ( \frac{a}{2} ), а другой катет – это медиана, которую мы обозначим как ( h ).
По теореме Пифагора для одного из этих прямоугольных треугольников имеем:
[ a^2 = h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2 ]
Подставим значение медианы ( h = \sqrt{3} ):
[ a^2 = (\sqrt{3})^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2 ]
[ a^2 = 3 + \frac{a^2}{4} ]
Теперь избавимся от дроби, умножив всё уравнение на 4:
[ 4a^2 = 12 + a^2 ]
Вычтем ( a^2 ) из обеих частей уравнения:
[ 3a^2 = 12 ]
Разделим обе части уравнения на 3:
[ a^2 = 4 ]
Теперь найдём ( a ), взяв квадратный корень из обеих частей уравнения:
[ a = \sqrt{4} ]
[ a = 2 ]
Таким образом, сторона равностороннего треугольника равна 2.