Чтобы доказать подобие треугольников ( \triangle CBD ) и ( \triangle BDA ), нужно показать, что их углы попарно равны или их стороны пропорциональны.
В трапеции ( ABCD ) основания ( BC ) и ( AD ) параллельны. Это значит, что углы при основаниях, которые опираются на одну и ту же хорду (в данном случае диагональ ( BD )), равны. Следовательно, угол ( \angle CBD ) равен углу ( \angle BDA ) по признаку параллельности прямых.
Теперь проверим пропорциональность сторон. Пусть ( E ) — точка пересечения диагоналей ( AC ) и ( BD ). Тогда в трапеции выполняется теорема о пропорциональности отрезков, которая утверждает, что если ( AC ) и ( BD ) пересекаются в точке ( E ), то:
[
\frac{BE}{ED} = \frac{BC}{AD}
]
Подставим значения оснований:
[
\frac{BE}{ED} = \frac{5}{20} = \frac{1}{4}
]
Поскольку треугольники ( \triangle CBD ) и ( \triangle BDA ) имеют общий угол ( \angle BDA = \angle CBD ) и отношение их сторон равно, то по первому признаку подобия треугольников (угол и пропорциональные стороны) ( \triangle CBD \sim \triangle BDA ).
Таким образом, треугольники ( \triangle CBD ) и ( \triangle BDA ) действительно подобны.