Чи можуть довжини сторін прямокутного трикутника утворювати геометричну прогресію?
Розв’язання
Нехай сторони трикутника — a, b, c (де c — гіпотенуза). Якщо вони утворюють геометричну прогресію, то b=a⋅q і c=a⋅q2.
Застосуємо теорему Піфагора: (a⋅q)2+(a⋅q2)2=(a⋅q2)2 — це невірно, бо гіпотенуза має бути найбільшою стороною, тому порядок членів має бути a, b=aq, c=aq2. Перевіримо: (aq)2+a2=(aq2)2⇒a2(q2+1)=a2q4.
Скоротимо на a2 (a=0): q2+1=q4. Перетворимо на рівняння: q4−q2−1=0. Нехай t=q2, тоді t2−t−1=0.
Відповідь:
Так, можуть. Знаменник прогресії дорівнює 21+5 (золотий перетин).
Чи можуть довжини сторін прямокутного трикутника утворювати геометричну прогресію?
Що треба знати
У прямокутному трикутнику квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів (c2=a2+b2). Якщо сторони — члени геометричної прогресії, то b=a⋅q, а c=a⋅q2.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Підстав вирази для катетів і гіпотенузи в теорему Піфагора та розв'яжи рівняння відносно знаменника q.
Розв’язання крок за кроком
Нехай сторони трикутника — a, b, c (де c — гіпотенуза). Якщо вони утворюють геометричну прогресію, то b=a⋅q і c=a⋅q2.
Застосуємо теорему Піфагора: (a⋅q)2+(a⋅q2)2=(a⋅q2)2 — це невірно, бо гіпотенуза має бути найбільшою стороною, тому порядок членів має бути a, b=aq, c=aq2. Перевіримо: (aq)2+a2=(aq2)2⇒a2(q2+1)=a2q4.
Скоротимо на a2 (a=0): q2+1=q4. Перетворимо на рівняння: q4−q2−1=0. Нехай t=q2, тоді t2−t−1=0.
Відповідь:
Так, можуть. Знаменник прогресії дорівнює 21+5 (золотий перетин).