4539. В равнобедренном треугольнике
ABC
(
AB=BC
) высота
AF
пересекает высоту
BD
в точке
O
, причём
\frac{BO}{OD}=h
. В каком отношении биссектриса
AE
делит высоту
BD
?
Ответ.
\sqrt{h+2}
, считая от вершины
B
.
Решение. Положим
OD=x
,
BO=hx
. Обозначим
\angle ABD=\angle CBD=\angle CAF=\alpha
. Из прямоугольных треугольников
AOD
и
ABD
находим, что
\tg\alpha=\frac{OD}{AD}=\frac{x}{AD},~\tg\alpha=\frac{AD}{BD}=\frac{AD}{x(h+1)}.

Из равенства
\frac{x}{AD}=\frac{AD}{x(h+1)}
следует, что
AD=x\sqrt{h+1}
.
По теореме Пифагора
AB=\sqrt{AD^{2}+BD^{2}}=\sqrt{x^{2}(h+1)+x^{2}(h+1)^{2}}=x\sqrt{(h+1)(h+2)}.

Пусть
Q
— точка пересечения биссектрисы
AE
с высотой
BD
. Тогда
AQ
— биссектриса треугольника
ABD
. По свойству биссектрисы треугольника
\frac{BQ}{QD}=\frac{AB}{AD}=\frac{x\sqrt{(h+1)(h+2)}}{x\sqrt{h+1}}=\sqrt{h+2}.