Физтех 2024, отборочный этап, 10 класс, второй тур, задача 5
В ромбе с острым углом продолжение высоты, опущенной из вершины на сторону , пересекает прямую в точке . Известно, что высота ромба равна , а . Найдите длину стороны ромба, если известно, что это целое число.
Ответ
Ответ. .
Решение. Пусть , — высота ромба, опущенная на сторону . Из прямоугольных треугольников и получаем, что
Так как стороны ромба равны между собой, получаем уравнение
В силу того что — острый угол, его синус и косинус положительны, поэтому, возводя обе части уравнения в квадрат, получаем эквивалентное исходному уравнение
откуда , или . Следовательно, или . По условию — целое число, и подходит только первый вариант.