2507. С помощью циркуля и линейки впишите в данный треугольник прямоугольник, имеющий заданную диагональ.
Указание. Замените данный треугольник
ABC
на прямоугольный треугольник
AB_{1}C
(\angle C=90^{\circ})
.
Решение. Предположим, что в данный треугольник
ABC
вписан прямоугольник
KLMN
с диагональю
LN
, равной заданному отрезку
a
. Пусть вершины
K
и
N
находятся на стороне
AC
, а вершины
L
и
M
— на сторонах
AB
и
BC
соответственно.
Через вершину
B
проведём прямую, параллельную
AC
, до пересечения в точке
B_{1}
с перпендикуляром к основанию
AC
, проходящим через вершину
C
. Пусть прямая
LM
пересекает гипотенузу
AB_{1}
и катет
B_{1}C
прямоугольного треугольника
AB_{1}C
в точках
P
и
Q
соответственно. Если
F
— проекция точки
P
на
AC
, то прямоугольник
PQCF
равен прямоугольнику
LMNK
, так как
\frac{LM}{AC}=\frac{BL}{AB}=\frac{B_{1}P}{AB_{1}}=\frac{PQ}{AC},~PF=LK.

Следовательно, диагонали этих прямоугольников соответственно равны.
Отсюда вытекает следующий способ построения. Строим прямоугольный треугольник
ACB_{1}
(\angle ACB_{1}=90^{\circ})
с катетом
B_{1}C
, равным высоте
BD
данного треугольника
ABC
. С центром в точке
C
и радиусом
a
, равным данной диагонали, проводим окружность. Через точку пересечения этой окружности с гипотенузой
AB_{1}
проводим прямую, параллельную
AC
. Точки пересечения этой прямой со сторонами
AB
и
BC
есть вершины искомого прямоугольника.
В зависимости от того, будет ли высота треугольника
AB_{1}C
, опущенная из
C
, меньше, равна или больше данного отрезка, задача будет иметь два решения, одно или ни одного.