6307. На стороне AC
 треугольника ABC
 выбрана точка D
, для которой 2AD=DC
. E
 — основание перпендикуляра, опущенного из точки D
 на отрезок BC
, F
 — точка пересечения отрезков BD
 и AE
. Найдите угол ADB
, если известно, что треугольник BEF
 — равносторонний.
Ответ. 90^{\circ}
.
Решение. Из прямоугольного треугольника BDE
 находим, что
\angle BDE=90^{\circ}-\angle DBE=90^{\circ}-60^{\circ}=30^{\circ}.
 По теореме о внешнем угле треугольника
\angle DEF=\angle BFE-\angle BDE=60^{\circ}-30^{\circ}=30^{\circ}=\angle FDE.
 Поэтому треугольник DFE
 — равнобедренный, FD=FE=BF
. Значит, F
 — середина отрезка BD
.
Пусть K
 — середина DC
. Тогда KD=AD
, т. е. D
 — середина AK
. С другой стороны, FK
 — средняя линия треугольника BDC
, поэтому FK\parallel BC
 и
\angle DFK=\angle DBC=60^{\circ}=\angle AFD.
 Значит, медиана FD
 треугольника AFK
 является его биссектрисой. Следовательно, треугольник AFK
 — равнобедренный, а FD
 — его высота, т. е.
\angle ADB=\angle ADF=90^{\circ}.
Автор: Бахарев Ф. Л.
Источник: Санкт-Петербургская (Ленинградская) математическая олимпиада. — 2001 г., первый тур, 11 класс