Pravac koji prolazi vrhom C pravog kuta trokuta ABC s kraćom katetom zatvara kut od 30∘ i dijeli hipotenuzu u omjeru 1:2. Ako je duljina kraće katete 3, odredite duljinu hipotenuze.
Prvo rješenje.
Pretpostavimo da je ∣AC∣ kraća kateta pravokutnog trokuta. Vrhom A položimo pravac koji pravac CD siječe u točki E tako da je kut ∠CAE pravi kut.
Trokut CAE je pravokutan pa redom slijedi:
cos30∘=∣CE∣∣CA∣,
odnosno
23=∣CE∣3
pa je ∣CE∣=2, pa prema Pitagorinu poučku slijedi ∣AE∣=1.
(isto se može izračunati i ako se trokut CAE gleda kao pola jednakostraničnog trokuta)
Trokuti ADE i CDB su slični jer imaju dva ista kuta: ∠CDB=∠ADE jer su to vršni kutovi, ∠DAE=∠CBD jer su to kutovi s paralelnim kracima.
Tada je:
∣AE∣:∣BC∣=∣AD∣:∣DB∣=1:2⇒∣BC∣=2.
Primjenom Pitagorina poučka na trokut ABC dobivamo da je duljina hipotenuze
∣AB∣=22+(3)2=7.
Drugo rješenje.
Povucimo paralelu s kraćom katetom kroz točku D (tj. okomicu na BC):
Trokuti ABC i DBE su slični prema poučku KK jer je ∠DEB=∠ACB=90∘, a kut u vrhu B im je zajednički kut.
Tada je
∣ED∣:∣CA∣=∣BD∣:∣BA∣=2:3
pa je ∣ED∣=323.
Trokut DEC je pravokutan, ∠DCE=60∘, ∠CDE=30∘ pa redom slijedi:
tg30∘=∣ED∣∣CE∣,∣CE∣=tg30∘⋅∣ED∣=33⋅323=32.
Budući da je ∣BE∣:∣EC∣=2:1 (iz sličnosti trokuta ABC i DBE), slijedi
∣BE∣=34,∣BC∣=32+34=2.
Primjenom Pitagorina poučka na trokut ABC dobivamo da je duljina hipotenuze