5911. Точка
M
лежит на стороне
BC
треугольника
ABC
, причём
CM:MB=1:2
. Биссектриса
CK
перпендикулярна прямой
AM
.
а) Докажите, что площадь треугольника
ACK
втрое меньше площади треугольника
BCK
.
б) В каком отношении прямая
AM
делит биссектрису
CK
?
Ответ.
2:1
, считая от вершины
C
.
Решение. а) Пусть
E
— точка пересечения
AM
и
CK
. Биссектриса
CE
треугольника
ACM
является его высотой, значит, треугольник
ACM
равнобедренный,
AC=CM
. По свойству биссектрисы треугольника
\frac{AK}{KB}=\frac{AC}{CB}=\frac{CM}{CB}=\frac{1}{3}.

Значит (см. задачу 3000),
\frac{S_{\triangle ACK}}{S_{\triangle BCK}}=\frac{AK}{KB}=\frac{1}{3}.

Следовательно,
S_{\triangle ACK}=\frac{1}{3}S_{\triangle BCK}
.
б) Положим
AK=t
,
BK=3t
. Через вершину
C
проведём прямую, параллельную стороне
AB
. Пусть эта прямая пересекается с прямой
AM
в точке
P
. Треугольник
PMC
подобен треугольнику
AMB
с коэффициентом
\frac{CM}{MB}=\frac{1}{2}
, поэтому
CP=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}(AK+KB)=\frac{1}{2}\cdot4t=2t.

Из подобия треугольников
PEC
и
AEB
находим, что
\frac{CE}{EK}=\frac{CP}{AK}=\frac{2t}{t}=2.