Пусть A(−1,0), C(1,0), B(0,h)A(-1,0),\ C(1,0),\ B(0,h)A(−1,0),C(1,0),B(0,h) (симметрия), точка D(t,0)D(t,0)D(t,0). Тогда AB=1+h2,AD=t+1,DC=1−t,BD=t2+h2.
AB=\sqrt{1+h^2},\quad AD=t+1,\quad DC=1-t,\quad BD=\sqrt{t^2+h^2}. AB=1+h2,AD=t+1,DC=1−t,BD=t2+h2.
Из условий «треугольник ABDABDABD равнобедренный» и «треугольник BDCBDCBDC равнобедренный» остаются лишь невырожденные варианты {AB=AD: t=1+h2−1,BD=DC: t=1−h22,или{AD=BD: t=h2−12,BC=DC: t=1−1+h2.
\begin{cases} AB=AD:\; t=\sqrt{1+h^2}-1,\\ BD=DC:\; t=\dfrac{1-h^2}{2}, \end{cases}\quad\text{или}\quad \begin{cases} AD=BD:\; t=\dfrac{h^2-1}{2},\\ BC=DC:\; t=1-\sqrt{1+h^2}. \end{cases} ⎩⎨⎧AB=AD:t=1+h2−1,BD=DC:t=21−h2,или⎩⎨⎧AD=BD:t=2h2−1,BC=DC:t=1−1+h2.
Решение первой пары даёт уравнение 1+h2−1=1−h22⇒h4−10h2+5=0,
\sqrt{1+h^2}-1=\frac{1-h^2}{2}\quad\Rightarrow\quad h^4-10h^2+5=0, 1+h2−1=21−h2⇒h4−10h2+5=0,
из которого физически допустимый корень h2=5−25h^2=5-2\sqrt5h2=5−25 даёт h=tan36∘h=\tan36^\circh=tan36∘. Следовательно A=C=36∘,B=108∘.
A=C=36^\circ,\quad B=108^\circ. A=C=36∘,B=108∘.
Вторая пара даёт симметричное расположение DDD (тот же треугольник). Ещё один допустимый случай получается при AD=BD & BD=DC ⇒ h2=1,
AD=BD\ \&\ BD=DC\ \Rightarrow\ h^2=1, AD=BD&BD=DC⇒h2=1,
что даёт прямой равнобедренный треугольник A=C=45∘,B=90∘.
A=C=45^\circ,\quad B=90^\circ. A=C=45∘,B=90∘. Итого возможны два случая: либо A=C=36∘, B=108∘A=C=36^\circ,\ B=108^\circA=C=36∘,B=108∘, либо A=C=45∘, B=90∘A=C=45^\circ,\ B=90^\circA=C=45∘,B=90∘.
AB=1+h2,AD=t+1,DC=1−t,BD=t2+h2. AB=\sqrt{1+h^2},\quad AD=t+1,\quad DC=1-t,\quad BD=\sqrt{t^2+h^2}.
AB=1+h2 ,AD=t+1,DC=1−t,BD=t2+h2 . Из условий «треугольник ABDABDABD равнобедренный» и «треугольник BDCBDCBDC равнобедренный» остаются лишь невырожденные варианты
{AB=AD: t=1+h2−1,BD=DC: t=1−h22,или{AD=BD: t=h2−12,BC=DC: t=1−1+h2. \begin{cases}
AB=AD:\; t=\sqrt{1+h^2}-1,\\
BD=DC:\; t=\dfrac{1-h^2}{2},
\end{cases}\quad\text{или}\quad
\begin{cases}
AD=BD:\; t=\dfrac{h^2-1}{2},\\
BC=DC:\; t=1-\sqrt{1+h^2}.
\end{cases}
⎩⎨⎧ AB=AD:t=1+h2 −1,BD=DC:t=21−h2 , или⎩⎨⎧ AD=BD:t=2h2−1 ,BC=DC:t=1−1+h2 . Решение первой пары даёт уравнение
1+h2−1=1−h22⇒h4−10h2+5=0, \sqrt{1+h^2}-1=\frac{1-h^2}{2}\quad\Rightarrow\quad h^4-10h^2+5=0,
1+h2 −1=21−h2 ⇒h4−10h2+5=0, из которого физически допустимый корень h2=5−25h^2=5-2\sqrt5h2=5−25 даёт h=tan36∘h=\tan36^\circh=tan36∘. Следовательно
A=C=36∘,B=108∘. A=C=36^\circ,\quad B=108^\circ.
A=C=36∘,B=108∘. Вторая пара даёт симметричное расположение DDD (тот же треугольник). Ещё один допустимый случай получается при
AD=BD & BD=DC ⇒ h2=1, AD=BD\ \&\ BD=DC\ \Rightarrow\ h^2=1,
AD=BD & BD=DC ⇒ h2=1, что даёт прямой равнобедренный треугольник
A=C=45∘,B=90∘. A=C=45^\circ,\quad B=90^\circ.
A=C=45∘,B=90∘.
Итого возможны два случая: либо A=C=36∘, B=108∘A=C=36^\circ,\ B=108^\circA=C=36∘, B=108∘, либо A=C=45∘, B=90∘A=C=45^\circ,\ B=90^\circA=C=45∘, B=90∘.