10627. Медиана
AM
треугольника
ABC
делит угол
BAC
в отношении
\angle BAM:\angle CAM=1:2
. На продолжении этой медианы за точку
M
отмечена такая точка
D
, что
BD\perp AB
. Докажите, что
AC=\frac{1}{2}AD
.
Решение. Положим
\angle BAM=\alpha
,
\angle CAM=2\alpha
. Достроим треугольник
ABC
до параллелограмма
ABPC
. Тогда
BP=AC
и
\angle BPM=\angle CAM=2\alpha
.
Пусть
T
— середина отрезка
AD
. Тогда
BT
— медиана прямоугольного треугольника
ABD
, проведённая из вершины прямого угла. Значит,
BT=DT=AT
(см. задачу 1109), а так как
BTD
— внешний угол равнобедренного треугольника
ATB
, то
\angle BTD=2\angle BAT=2\alpha=\angle BPM.

Следовательно,
AC=BP=BT=\frac{1}{2}AD.

Что и требовалось доказать.