3319. Площадь ромба
ABCD
равна 2. В треугольник
ABD
вписана окружность, которая касается стороны
AB
в точке
K
. Через точку
K
проведена прямая
KL
, параллельная диагонали
AC
ромба (точка
L
лежит на стороне
BC
). Известно, что площадь треугольника
KLB
равна
\frac{1}{3}
. Найдите косинус угла
BAD
.
Ответ.
\frac{1}{3}
.
Указание. Отношение площадей подобных треугольников равно квадрату коэффициента подобия.
Решение. Треугольник
KBL
подобен треугольнику
ABC
с коэффициентом
\frac{\sqrt{S_{\triangle KBL}}}{\sqrt{S_{\triangle ABC}}}=\frac{\frac{1}{\sqrt{3}}}{1}=\frac{1}{\sqrt{3}}
, поэтому, если
Q
— точка пересечения диагоналей ромба, то
\sin\angle BAC=\sin\angle BAQ=\frac{BQ}{AB}=\frac{BK}{AB}=\frac{1}{\sqrt{3}}.

Следовательно,
\cos\angle BAD=1-2\sin^{2}\angle BAC=1-2\cdot\frac{1}{3}=\frac{1}{3}.