Для нахождения стороны равностороннего треугольника, зная его высоту, используем свойства и формулы, связанные с равносторонними треугольниками.
Равносторонний треугольник обладает следующими свойствами:
- Все его стороны равны.
- Все углы равны 60 градусам.
- Высота, проведенная из любой вершины, делит треугольник на два прямоугольных треугольника.
Высота ( h ) равностороннего треугольника делит его на два прямоугольных треугольника. В каждом из этих прямоугольных треугольников гипотенуза равна стороне равностороннего треугольника (( a )), один из катетов равен половине этой стороны (( \frac{a}{2} )), а другой катет – высота (( h )).
Воспользуемся теоремой Пифагора для одного из этих прямоугольных треугольников:
[ a^2 = \left( \frac{a}{2} \right)^2 + h^2 ]
Подставим высоту ( h = 3 ) см:
[ a^2 = \left( \frac{a}{2} \right)^2 + 3^2 ]
[ a^2 = \frac{a^2}{4} + 9 ]
Теперь уравнение нужно упростить и решить относительно ( a ):
[ a^2 - \frac{a^2}{4} = 9 ]
[ \frac{4a^2}{4} - \frac{a^2}{4} = 9 ]
[ \frac{3a^2}{4} = 9 ]
Умножим обе части уравнения на 4, чтобы избавиться от знаменателя:
[ 3a^2 = 36 ]
Разделим обе части уравнения на 3:
[ a^2 = 12 ]
Теперь извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения:
[ a = \sqrt{12} ]
[ a = 2\sqrt{3} ]
Таким образом, сторона равностороннего треугольника составляет ( 2\sqrt{3} ) см.