ПВГ 2023, 9 класс, задача 6
В равносторонний треугольник вписан другой равносторонний треугольник так, что вершины лежат соответственно на сторонах , и . Известно, что сумма площадей всех шести равносторонних треугольников , , , , , , построенных на сторонах , , , , , , равна . Найдите наименьшее возможное при этих условиях значение площади треугольника . При необходимости округлите ответ до двух знаков после запятой.
Ответ
Ответ: .
Решение. Легко доказать, что все синие и все красные треугольники на картинке равны. Для определённости будем считать, что , обозначим через . Обозначим за площадь равностороннего треугольника со стороной . Тогда
Также справедливо
По условию сумма площадей всех синих и красных треугольников равна . Поэтому
Следовательно,
Здесь мы использовали неравенство Коши: , которое достигается на .
