4626. На боковых сторонах
AB
и
BC
равнобедренного треугольника
ABC
расположены точки соответственно
M
и
N
так, что
\frac{AM}{BM}=m
,
\frac{CN}{BN}=n
. Прямая
MN
пересекает высоту
BD
треугольника в точке
O
. Найдите отношение
\frac{DO}{BO}
.
Ответ.
\frac{1}{2}(m+n)
.
Решение. Пусть площадь треугольника
ABC
равна
S
. Тогда площади треугольников
ABD
и
CBD
равны по
\frac{1}{2}S
. Обозначим
\frac{BO}{BD}=x
. Тогда
S_{\triangle BMN}=\frac{BM}{AB}\cdot\frac{BN}{BC}S=\frac{1}{m+1}\cdot\frac{1}{n+1}\cdot S

(см. задачу 3007). С другой стороны
S_{\triangle BMN}=S_{\triangle BMO}+S_{\triangle BNO}=\frac{1}{m+1}\cdot x\cdot\frac{1}{2}S+\frac{1}{n+1}\cdot x\cdot\frac{1}{2}S.

Из уравнения
\frac{1}{(m+1)(n+1)}\cdot S=\frac{1}{m+1}\cdot x\cdot\frac{1}{2}S+\frac{1}{n+1}\cdot x\cdot\frac{1}{2}S.

находим, что
x=\frac{2}{m+n+2}
. Следовательно,
\frac{DO}{BO}=\frac{BD-BO}{BO}=\frac{BD}{BO}-1=\frac{1}{x}-1=\frac{m+n+2}{2}-1=\frac{1}{2}(m+n).