Ну, раз такие задачи тут мелькают, придется сказать пару ласковых слов.
1. Уж не ждите, что в подобных задачах я стану "разжевывать" решение.
2. Всю теорию, которую я буду использовать, я буду считать априори известной автору такой задачи. Поэтому не ждите от меня краткого изложения учебника геометрии.
3. Все "спорные" моменты выносите на обсуждение, только если другого выхода нет. Попытки задать вопрос вроде "а почему 2х2?" будут жестоко высмеяны и оставлены без ответа.
4. Жаловаться не надо - сами виноваты, надо было разобраться.
"Решение", которого нет...
Пусть стороны, имеющие с биссектрисой l общую вершину - a и c, а сторона, которую нужно найти - b.
Сразу видно, что
b/(a + c) = 2/3;
Поэтому сторона b делится биссектрисой на два отрезка (2/3)*а и (2/3)*с;
Если предположить, что треугольник равнобедренный, то найти стороны не составляет труда.
с = а = 6*корень(5); b = (2/3)*(а + c) = 8*корень(5);
Теперь проведем через точку О (пересечение биссектрис) и концы основания этого равнобедренного треугольника окружность.
Легко видеть, что это - окружность Апполония для биссектрисы l при отношении 2/3; (: обожаю этот момент :
Параметры этой окружности таковы - радиус R = 12, центр расположен на прямой, содержащей биссектрису, на расстоянии 8 от пересечения со стороной b, за ней, конечно, то есть на расстоянии 12 от точки О и 18 от "начала" биссектрисы.
Поэтому в задаче нет однозначного решения, а полученный результат для равнобедренного треугольника b = 8*корень(5) является минимальным решением задачи. Максимальное решение получается при угле при вершине, равном нулю, при этом b равно диаметру окружности Апполония, то есть 24.
Любой треугольник, концы строны b которого лежат на построенной окружности, а хорда b проходит через конец биссектрисы, соответствует условию задачи.
Это всё :
Пусть D - середина гипотенузы AC, M лежит на AB, N лежит на BC. Поскольку вписанный угол B прямой, он опирается на диаметр. Итак, MN - диаметр этой окружности. По условию AC=2MN, причем AD=DC=BD (медиана прямого угла равна половине гипотенузы). Поэтому BD, будучи хордой этой окружности, равна диаметру. Следовательно, BD также является диаметром. Поэтому диагонали BMDN в точке пересечения делятся пополам, откуда BMDN - параллелограмм, а раз угол B прямой, это прямоугольник. Хотя это уже для нас не важно. Важно то, что MD параллельно BC, откуда MD - средняя линия треугольника ABC, то есть M - середина AB. Точно так же N - середина BC.
Диагонали ромба взаимно перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам. Точка пересечения диагоналей - центр ромба и она делит высоту ромба так же пополам. В прямоугольном треугольнике, образованном половинами диагоналей и стороной ромба, катеты относятся как 3:4, значит треугольник Пифагоров (или египетский) и отношение сторон в нем равно 3:4:5. Пусть коэффициент отношения равен Х. Тогда по свойству высоты из прямого угла в этом треугольнике имеем: 12 = 3х*4х/5х => х = 5см.
Половины диагоналей равны 3х = 15см и 4х=20см, а диагонали, соответственно, равны d=30см и D=40см.
Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей.
S = 30*40/2 = 600см².