6605. В выпуклом четырёхугольнике
ABCD
диагонали
AC
и
BD
пересекаются в точке
O
,
M
— середина стороны
BC
. Пусть прямая
MO
пересекает сторону
AD
в точке
E
. Докажите, что
\frac{AE}{ED}=\frac{S_{\triangle ABO}}{S_{\triangle CDO}}
.
Указание. Примените теорему Менелая (см. задачу 1622) к треугольникам
ABC
,
ABD
и прямой
ME
.
Решение. Пусть
P
— точка пересечения прямых
AB
и
MO
. Применяя теорему Менелая (см. задачу 1622) к треугольникам
ABC
,
ABD
и прямой
PE
, получим, что
\frac{AP}{PB}\cdot\frac{BM}{MC}\cdot\frac{CO}{OA}=1,~\frac{AP}{PB}\cdot\frac{BO}{OD}\cdot\frac{DE}{AE}=1.

Из равенства
\frac{AP}{PB}\cdot\frac{BO}{OD}\cdot\frac{DE}{AE}=\frac{AP}{PB}\cdot\frac{BM}{MC}\cdot\frac{CO}{OA}

находим, что
\frac{EA}{DE}=\frac{OA\cdot BO}{CO\cdot OD}
. Следовательно,
\frac{S_{\triangle ABO}}{S_{\triangle CDO}}=\frac{\frac{1}{2}OA\cdot OB\sin\angle AOB}{\frac{1}{2}OC\cdot OD\sin\angle COD}=\frac{OA\cdot BO}{CO\cdot OD}=\frac{AE}{ED}.

Что и требовалось доказать.