Miðstreng $AC$ í hring er skipt í fjögur jafnlöng strik með $P$, $M$ og $Q$. Dregin er lína um $P$ sem sker hringinn í $B$ og $D$ þannig að $2|PD|=3|AP|$. Hvert er flatarmál ferhyrningsins $A B C D$ ef flatarmál þríhyrningsins $A B P$ er $1$?
Lausn
Hornin $\angle B A C$ og $\angle B D C$ eru jafn stór þar sem þau eru ferilhorn sem spanna sama boga. Einnig eru hornin $\angle A B D$ og
$\angle A C D$ jafn stór af sömu ástæðu. Þríhyrningarnir $A B P$ og $D C P$
eru því einslaga.
Þar sem $|P C|=3|A P|$ fæst þá að
$$\frac{3|A P|}{|P B|}=\frac{|P C|}{|P B|}= \frac{|P D|}{|P A|}= \frac{\frac{3}{2}|A P|}{|A P|}=\frac{3}{2},$$
og því $|P B|=2|A P|$.
Látum $K$ vera fótpunkt þverilsins á $A C$ í gegnum $B$
og $H$ fótpunkt þverilsins á $A C$ í gegnum $D$.
Nú er $\angle H P D=\angle K P B$ og $\angle P H D=\angle P K B$ svo
þríhyrningarnir $P H D$ og $P K B$ eru einslaga.
Þá er
$$\frac{|D H|}{|B K|}= \frac{|P D|}{|P B|}=\frac{\frac{3}{2}|A P|}{2|A P|}=\frac{3}{4}$$
svo að $|D K|=\frac{3}{4}|B H|$.
Af því leiðir að $|A D P|=\frac{3}{4}|A B P|$ og þar sem einnig gildir að
$|A B C|=4|A P B|$ og $|A D C|=4|A D P|$ fáum við að
$$ |A B C D|=|A D C|+|A B C|=4|A D P|+4\cdot \frac{3}{4}|A B P|=7.$$