6868. Квадрат ABCD
 вписан в окружность. Хорда MK
 этой окружности проходит через середины сторон BC
 и CD
.
а) Докажите, что треугольник AMK
 равносторонний.
б) Найдите площадь этого треугольника, если сторона квадрата равна 1.
Ответ. \frac{3\sqrt{3}}{8}
.
Решение. а) Пусть O
 — центр окружности, а прямая MK
 пересекает стороны BC
 и CD
 квадрата в точках P
 и Q
 соответственно. Отрезок PQ
 — средняя линия треугольника BCD
, поэтому MK\parallel BD
, а так как OC\perp BD
, то MK\perp OC
. Кроме того, точка H
 пересечения OC
 и MK
 — середина отрезков OC
 и PQ
, а так как диаметр, перпендикулярный хорде, делит её пополам, то H
 — середина хорды MK
. Значит, AH
 — высота и медиана треугольника AMK
, поэтому треугольник PAQ
 равнобедренный, AM=AK
.
Поскольку AO:OH=2:1
, то O
 — точка пересечения его медиан. Пусть прямая MO
 пересекает сторону AK
 в точке F
. Тогда F
 — середина AK
, а так как O
 — центр описанной окружности треугольника AMK
, то содержащая точку O
 прямая MF
 — серединный перпендикуляр к стороне AK
. Значит, MA=MK
. Следовательно, равнобедренный треугольник AMK
 — равносторонний.
б) Обозначим AM=AK=MK=x
. Тогда AH=\frac{x\sqrt{3}}{2}
. С другой стороны, так как O
 — центр треугольника AMK
, то
AH=\frac{3}{2}OA=\frac{3}{2}\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{3\sqrt{2}}{4}.
 Из равенства \frac{x\sqrt{3}}{2}=\frac{3\sqrt{2}}{4}
 находим, что x=\frac{\sqrt{6}}{2}
. Следовательно,
S_{\triangle AMK}=\frac{1}{2}MK\cdot AH=\frac{1}{2}\cdot\frac{\sqrt{6}}{2}\cdot\frac{3\sqrt{2}}{4}=\frac{3\sqrt{3}}{8}.

Источник: ЕГЭ. — 2016