Z warunku, że pozostałe pola są równe, mamy ilBCHCfilsinKflCEN^P^gc, czyli
1 H H 1 MCp's/3
2 T+Jt CE ~2~ ~ 2 4 ’
skąd
Korzystając teraz z tw. sinusów dla ADEC, mamy:
-!^j-:sin(120° - a) = ^(1 + fc)-|/iC|:sina,
1 + k 2
gdzie |<£/)C| = a.
Po przekształceniu powyższej równości otrzymujemy (y/3 ctga + 1)(1 + k)2 = 4, stąd
3-2 k-k2
ctga --
(1 + k)2y/3
Aby było a = 60°, musi być 3-2 k-k2 1
(l+k)y3",/3’ co po rozwiązaniu daje k = yjl — 1.
5.14. Niech CD będzie wysokością, zaś CE środkową boku AB w trójkącie ABC.
Z treści zadania wynika, że A ADC = ADCE, więc |i4D| = \DE\.
Przyjmując \AD\ — a, z trójkąta ADC, mamy:
\CD\ = a ctga, zaś z trójkąta CDB \CD\ = |DB|-ctg2a, stąd
actga = 3actg2a, gdzie a = | AzACD\.
Po przekształceniach powyższe równanie, przyjmuje postać 2sina • cos2a — 3 sina • cos 2a = 0,
skąd
sina = O lub 2cos1a — 3(2cos1a — 1) = 0.
Wobec tego
>/3 . n
cosa = , a stąd a «
Zatem \^.ACB|= a ponieważ \^ACD\ =
2 6
więc |«fcC40J==2 i |«MBC| — 7.
5.15. Niech D będzie takim punktem na boku AB, że trójkąty ABC, ADC i BCD są podobne.
Ponieważ \<£BDC\ + | < ADC| = 180°, więc albo oba te kąty są proste, albo jeden z nich (np. <BDC jest rozwarty). Jeśli \<BDC\ > 90°, to jako kąt zewnętrzny trójkąta ADC jest on większy od Ą.DAC i < DC A (bo jest ich sumą). Jest on również większy od *£ADC. Jest to jednak sprzeczne z podobieństwem AADC ~ ABDC. Zatem \<BDC\ = \<ADC\ = 90°.
Stąd widzimy, że <£DAC i <DBC są kątami ostrymi, a ponieważ AABC ~ AADC, więc | <ACB\ = 90°.
5.16. Prosta równoległa do BC i przechodząca przez punkt D przecina wysokość AF (p. rys. 5.16) w punkcie K, zatem
(I) \AF\ = \AK\ +\KF\.
c
Ale
127
\KF\ — \DE\
jako, że czworokąt DEFKjest prostokątem (uzasadnienie pozostawiamy Czytelnikowi).