Дві менші сторони прямокутної трапеції рівні. Три різні сторони трапеції утворюють арифметичну прогресію. Периметр трапеції дорівнює 36 мм. Яка із сторін трапеції є найбільшою? Знайдіть усі сторони трапеції.

Теорема 1. В треугольнике против большей стороны лежит больший угол.

Доказательство. Пусть в треугольнике ABC сторона АВ больше стороны АС (рис.1, а).

Рис.1

Докажем, что ∠ С > ∠ В. Отложим на стороне АВ отрезок AD, равный стороне АС (рис.1, б). Так как AD < АВ, то точка D лежит между точками А и В. Следовательно, угол 1 является частью угла С и, значит, ∠ C > ∠ 1. Угол 2 — внешний угол треугольника BDC, поэтому Z 2 > Z В. Углы 1 и 2 равны как углы при основании равнобедренного треугольника ADC. Таким образом, ∠ С > ∠ 1, ∠ 1 = ∠ 2, ∠ 2 > ∠ B. Отсюда следует, что ∠ С > ∠ В.

Справедлива и обратная теорема (ее доказательство проводится методом от противного).

Теорема 2. В треугольнике против большего угла лежит большая сторона.

Из теоремы 1 вытекает

Следствие 1. Если два угла треугольника равны, то треугольник равнобедренный (признак равнобедренного треугольника).

Доказательство следствия проводится методом от противного.

Из следствия 1 следует, что если три угла треугольника равны, то треугольник равносторонний.

Из теоремы 2 получаем

Следствие 3. В прямоугольном треугольнике гипотенуза больше катета.

С использованием теоремы 2 устанавливается следующая теорема.

Теорема 3. Каждая сторона треугольника меньше суммы двух других сторон.

Следствие 4. Для любых трех точек А, В и С, не лежащих на одной прямой, справедливы неравенства: 
АВ < АС + СВ, АС < АВ + ВС, ВС < ВА + АС.

СD1 - диагональ грани DCC1D1  куба. 
АС лежит в плоскости  грани АВСD и является ее диагональю.   
DС1 не лежит в той же  плоскости и пересекает ее в точке, не принадлежащей АС.  Если одна из двух прямых лежит в плоскости, а другая пересекает эту плоскость в точке, не принадлежащей первой прямой, то эти прямые скрещиваются. ⇒ 
прямые DC1 и AC - скрещивающиеся.
Углом между скрещивающимися прямыми называется угол между пересекающимися прямыми, соответственно параллельными данным.  Проведем в грани АВВ1А1 диагональ АВ1||DC1  и в грани ВСС1В1  диагональ СВ1 Все грани куба квадраты и равны между собой. 
АС=АВ1=СВ1  как диагонали равных квадратов. 
Треугольник АСВ1 - равносторонний, и углы между его сторонами равны 60º⇒
Угол между ДС1 и АС=углу между АВ1 и АС и равен 60º