1619. В прямоугольной трапеции
ABCD
углы
A
и
D
— прямые, сторона
AB
параллельна стороне
CD
;
AB=1
,
CD=4
,
AD=5
. На стороне
AD
взята точка
M
, причём угол
CMD
вдвое больше угла
BMA
. В каком отношении точка
M
делит сторону
AD
?
Ответ.
2:3
.
Указание. Составьте уравнение относительно угла
BMA
.
Решение. Обозначим
\angle BMA=\alpha
. Тогда
\angle CMD=2\alpha
. Из прямоугольных треугольников
BMA
и
CMD
находим, что
AM=\frac{AB}{\tg\alpha}=\frac{1}{\tg\alpha},

MD=\frac{CD}{\tg2\alpha}=\frac{4}{\tg2\alpha}=\frac{2(1-\tg^{2}\alpha)}{\tg\alpha}.

Поскольку
AM+MD=AD
, то
\frac{1}{\tg\alpha}+\frac{2(1-\tg^{2}\alpha)}{\tg\alpha}=5,~\mbox{или}~2\tg^{2}\alpha+5\tg\alpha-3=0.

Их этого уравнения находим, что
\tg\alpha=\frac{1}{2}
. Следовательно,
AM=2
,
MD=3
.