12155. Продолжение высоты
BH
треугольника
ABC
пересекает описанную около него окружность в точке
D
(точки
B
и
D
лежат по разные стороны от прямой
AC
). Градусные меры дуг
AD
и
CD
, не содержащих точки
B
, равны
120^{\circ}
и
90^{\circ}
соответственно. Определите, в каком отношении отрезок
BD
делится стороной
AC
.
Ответ.
1:\sqrt{3}
.
Решение. Обозначим
BH=x
,
DH=y
. Градусная мера вписанного угла равна половине градусной меры дуги, на которую он опирается, поэтому
\angle ABH=\angle ABD=\frac{1}{2}\cdot120^{\circ}=60^{\circ},~\angle CBH=\angle CBD=\frac{1}{2}\cdot90^{\circ}=45^{\circ}.

Из прямоугольных треугольников
ABH
и
CBH
находим, что
AH=BH\sqrt{3}=x\sqrt{3},~CH=BH=x.

По теореме о произведениях отрезков пересекающихся хорд (см. задачу 2627)
BH\cdot DH=AH\cdot CH,~\mbox{или}~x\cdot y=x\sqrt{3}\cdot x,

откуда
y=x\sqrt{3}
. Следовательно,
\frac{BH}{DH}=\frac{x}{y}=\frac{x}{x\sqrt{3}}=\frac{1}{\sqrt{3}}.