10470. Точки
M
и
N
лежат на боковой стороне
PQ
трапеции
PQRS
с основаниями
PS
и
RQ
, а точки
K
и
L
— на боковой стороне
RS
. Известно, что
MK\parallel NL\parallel PS
,
PS:QR=3:1
и
QM:MN:NP=1:2:3
. В каком отношении диагональ
PR
трапеции
PQRS
делит площадь четырёхугольника
MKLN
?
Ответ.
2:3
.
Решение. Пусть диагональ
PR
пересекает отрезки
MK
и
NL
в точках
A
и
B
соответственно. Тогда
RA:AB:BP=RK:KL:LS=QM:MN:NP=1:2:3.

По условию
\frac{QR}{PS}=\frac{1}{3}
, поэтому
\frac{S_{\triangle PQR}}{S_{\triangle PRS}}=\frac{1}{3}
. Обозначим
S_{PQRS}=s
. Тогда
S_{\triangle PQR}=\frac{1}{4}s,~S_{\triangle PRS}=\frac{3}{4}s.

Из подобия треугольников
PNB
,
PMA
и
PQR
получаем, что
S_{\triangle PNB}=\left(\frac{PN}{PQ}\right)^{2}S_{\triangle PQR}=\left(\frac{1}{2}\right)^{2}\cdot\frac{1}{4}s=\frac{1}{16}s,

S_{\triangle PMA}=\left(\frac{PM}{PQ}\right)^{2}S_{\triangle PQR}=\left(\frac{5}{6}\right)^{2}\cdot\frac{1}{4}s=\frac{25}{144}s.

Значит,
S_{AMNB}=S_{\triangle PMA}-S_{\triangle PNB}=\frac{25}{144}s-\frac{1}{16}s=\frac{1}{9}s.

Аналогично
S_{\triangle ARK}=\left(\frac{RK}{RS}\right)^{2}S_{\triangle PRS}=\left(\frac{1}{6}\right)^{2}\cdot\frac{3}{4}s=\frac{1}{48}s,

S_{\triangle BRL}=\left(\frac{RL}{RS}\right)^{2}S_{\triangle PRS}=\left(\frac{1}{2}\right)^{2}\cdot\frac{3}{4}s=\frac{3}{16}s.

Значит,
S_{ABLK}=S_{\triangle BRL}-S_{\triangle ARK}=\frac{3}{16}s-\frac{1}{48}s=\frac{1}{6}s.

Следовательно,
\frac{S_{AMNB}}{S_{ABLK}}=\frac{\frac{1}{9}s}{\frac{1}{6}s}=\frac{2}{3}.