Точка M — середина стороны AD параллелограмма ABCD . Из вершины A проведены два луча, которые разбивают отрезок BM на три равные части.
а) Докажите, что один из лучей содержит диагональ параллелограмма.
б) Найдите площадь четырёхугольника, ограниченного двумя проведёнными лучами и прямыми BD и BC, если площадь параллелограмма ABCD равна 40.
а) Обозначим точки пересечения лучей с отрезком BM — буквами P и R (см. рис.), и пусть O — точка пересечения диагоналей параллелограмма, а N — точка пересечения луча AP и прямой BC. Точка R делит медиану BM треугольника ABD в отношении 2 : 1 считая от B. Следовательно, R лежит на медиане AO этого треугольника, то есть луч AR содержит диагональ AC.
б) Пусть L — точка пересечения AN и BD. Нужно найти площадь четырёхугольника LNCO. Пусть площадь параллелограмма равна S. Площадь треугольника BOC равна Найдём площадь треугольника BNL. Из подобия треугольников BPN и MPA следует, что
откуда
Теперь из подобия треугольников BNL и DAL следует, что их соответствующие высоты относятся как 1 : 4 , а поэтому высота треугольника BNL, проведённая к BN, составляет высоты параллелограмма, проведённой к стороне BC.
Поэтому
Следовательно, площадь четырёхугольника LNCO равна
Ответ: 9.


Можно доказывать пункт а) через подобие треугольников BRC и MRA с коэффициентом 2.