2213. В прямоугольном треугольнике
ABC
из вершины прямого угла
C
проведены биссектриса
CL=a
и медиана
CM=b
. Найдите площадь треугольника
ABC
.
Ответ.
\frac{1}{4}\left(a^{2}+a\sqrt{a^{2}+8b^{2}}\right)
.
Указание. С помощью формулы для площади треугольника выразите биссектрису
CL
через катеты
AC
и
BC
.
Решение. Заметим, что
AB=2CM=2b
(см. задачу 1109). Обозначим
BC=x
,
AC=y
. Тогда
S_{\triangle ABC}=S_{\triangle BCL}+S_{\triangle ACL},~\mbox{или}~\frac{xy}{2}=\frac{ax\sqrt{2}}{4}+\frac{ay\sqrt{2}}{4}.

Отсюда находим, что
x+y=\frac{xy\sqrt{2}}{a}
.
По теореме Пифагора
x^{2}+y^{2}=4b^{2}
, поэтому
(x+y)^{2}-2xy=4b^{2},~\frac{2x^{2}y^{2}}{a^{2}}-2xy-4b^{2}=0.

Решая последнее квадратное уравнение относительно
xy
, получим, что
xy=\frac{1}{2}\left(a^{2}+a\sqrt{a^{2}+8b^{2}}\right).

Следовательно,
S_{\triangle ABC}=\frac{xy}{2}=\frac{1}{4}\left(a^{2}+a\sqrt{a^{2}+8b^{2}}\right).