2716. Даны точки
A
и
B
. Для каждой точки
M
, не совпадающей с точкой
B
и лежащей на прямой
AB
, рассмотрим отношение
AM:BM
. Где расположены точки, для которых это отношение а) больше 2, б) меньше 2?
Ответ. Пусть
M_{1}
и
M_{2}
— точки, в которых указанное отношение равно 2. а) Все отличные от
B
точки между
M_{1}
и
M_{2}
; б) все точки прямой, не лежащие на отрезке
M_{1}M_{2}
.
Решение. Пусть точка
M_{1}
лежит на отрезке
AB
, причём
AM_{1}:M_{1}B=2
. Если
M
— произвольная точка, лежащая между
M_{1}
и
B
, то
\frac{AM}{MB}\gt\frac{AM_{1}}{MB}\gt\frac{AM_{1}}{M_{1}B}=2.

Пусть точка
M_{2}
лежит на продолжении отрезка
AB
за точку
B
, причём
B
— середина отрезка
AM_{2}
. Если
M
— произвольная точка, лежащая между
B
и
M_{2}
, то
AB\gt MB
, поэтому
\frac{AM}{MB}=\frac{AB+MB}{MB}=\frac{AB}{MB}+1\gt1+1=2.

Если точка
M
лежит на продолжении отрезка
M_{1}M_{2}
за точку
M_{1}
, то
\frac{AM}{MB}\lt\frac{AM_{1}}{MB}\lt\frac{AM_{1}}{M_{1}B}=2.

Если точка
M
лежит на продолжении отрезка
M_{1}M_{2}
за точку
M_{2}
, то
\frac{AM}{MB}\lt\frac{AM_{2}}{MB}\lt\frac{AM_{2}}{M_{2}B}=2.