Чтобы найти сторону равностороннего треугольника, зная его высоту, можно воспользоваться свойствами этого типа треугольника. В равностороннем треугольнике высота, медиана и биссектриса, проведённые из одной вершины, совпадают, и они делят треугольник на два равных прямоугольных треугольника.
Обозначим сторону равностороннего треугольника как ( a ).
Высота треугольника делит его на два прямоугольных треугольника, где гипотенуза равна ( a ), одна из катетов равна ( \frac{a}{2} ), а другая катет — это сама высота, равная 4 см. Используя теорему Пифагора, можно записать следующее уравнение для одного из этих прямоугольных треугольников:
[
a^2 = \left(\frac{a}{2}\right)^2 + 4^2
]
Раскроем скобки и упростим выражение:
[
a^2 = \frac{a^2}{4} + 16
]
Умножим всё уравнение на 4, чтобы избавиться от дроби:
[
4a^2 = a^2 + 64
]
Перенесем ( a^2 ) в левую часть уравнения:
[
3a^2 = 64
]
Теперь решим уравнение относительно ( a^2 ):
[
a^2 = \frac{64}{3}
]
Возьмем квадратный корень из обеих сторон уравнения, чтобы найти ( a ):
[
a = \sqrt{\frac{64}{3}}
]
[
a = \frac{\sqrt{64}}{\sqrt{3}}
]
[
a = \frac{8}{\sqrt{3}}
]
Чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе, умножим числитель и знаменатель на (\sqrt{3}):
[
a = \frac{8\sqrt{3}}{3}
]
Таким образом, сторона равностороннего треугольника, у которого высота равна 4 см, составляет (\frac{8\sqrt{3}}{3}) см.