5392. Точки
A'
,
B'
,
C'
лежат на сторонах соответственно
BC
,
CA
и
AB
треугольника
ABC
, причём
AC':C'B=1:2
,
AB':B'C=4:3
, а отрезки
BB'
и
CC'
пересекаются в точке
P
. Найдите
AP:PA'
.
Ответ.
11:6
.
Решение. Первый способ. Обозначим
AB'=x
и
A'C=y
. Через вершину
A
проведём прямую, параллельную
BC
, и продолжим отрезки
BB'
и
CC'
до пересечения с ней в точках
Q
и
R
соответственно. Треугольник
AB'Q
подобен треугольнику
CB'B
, а треугольник
AC'R
— треугольнику
BC'C
, поэтому
AQ=\frac{AB'}{B'C}\cdot BC=\frac{4}{3}(x+y),~AR=\frac{AC'}{C'B}\cdot BC=\frac{1}{2}(x+y).

Значит,
\frac{AQ}{AR}=\frac{\frac{4}{3}(x+y)}{\frac{1}{2}(x+y)}=\frac{8}{3}(x+y).

Треугольник
APQ
подобен треугольнику
A'PB
, причём коэффициент подобия равен
\frac{AP}{PA'}
, поэтому
\frac{AP}{PA'}=\frac{AQ}{BA'}=\frac{\frac{4}{3}(x+y)}{x}=\frac{4}{3}\left(1+\frac{y}{x}\right).

По теореме Чевы,
1=\frac{AC'}{C'B}\cdot\frac{BA'}{A'C}\cdot\frac{CB'}{B'A}=\frac{AC'}{C'B}\cdot\frac{x}{y}\cdot\frac{CB'}{B'A},

откуда
\frac{y}{x}=\frac{AC'}{C'B}\cdot\frac{CB'}{B'A}==\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}=\frac{3}{8}.

Следовательно,
\frac{AP}{PA'}=\frac{4}{3}\left(1+\frac{y}{x}\right)=\frac{4}{3}\left(1+\frac{3}{8}\right)=\frac{11}{6}.

Второй способ. По теореме Ван-Обеля (см. задачу 6394)
\frac{AP}{PA'}=\frac{AC'}{C'B}+\frac{AB'}{B'C}=\frac{1}{2}+\frac{4}{3}=\frac{11}{6}.

Третий способ. Поместим в вершины
A
,
B
и
c
массы
6m
,
3m
и
8m
соответственно, а точку
A'
— массу
8m+3m=11m
. Тогда центр масс системы материальных точек
A(6m)
,
B(3m)
, и
C(8m)
— точка
P
. Следовательно,
\frac{AP}{PA'}=\frac{11m}{6m}=\frac{11}{6}.