Рассмотрим случай, когда хорда АК лежит вне ∆АВС. Чертеж во вложении.
1) По теореме о сумме углов треугольника в ∆АВС ∠С=180°-45°-75°=60°.
2)∠ВКА=∠ВСА = 60° (опираются на одну и ту же дугу АВ). Поэтому в ∆АВК и ∆АВС ∠ВКА=∠ВСА, следовательно, площади тих треугольников пропорциональны произведениям сторон, образующих равные углы этих треугольников, т.е.
![\frac{S_{ABC}}{S_{ABK}}=\frac{BC*AC}{BK*AK} \frac{S_{ABC}}{S_{ABK}}=\frac{BC*AC}{BK*AK}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BS_%7BABC%7D%7D%7BS_%7BABK%7D%7D%3D%5Cfrac%7BBC%2AAC%7D%7BBK%2AAK%7D)
3) В ∆АВК ∠ВАК = 75°+15°=90°. Следовательно, ∆АВК - прямоугольный, а гипотенуза ВК является диаметром окружности.
В ∆АВК ∠АВК = 90°-60°=30°, значит, гипотенуза ВК=2АК.
4) В ∆АВС по теореме синусов
![\frac{AC}{sin 45^0}=2R \\\ AC=BK*\frac{\sqrt2}{2}=AK\sqrt2 \frac{AC}{sin 45^0}=2R \\\ AC=BK*\frac{\sqrt2}{2}=AK\sqrt2](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BAC%7D%7Bsin+45%5E0%7D%3D2R+%5C%5C%5C+AC%3DBK%2A%5Cfrac%7B%5Csqrt2%7D%7B2%7D%3DAK%5Csqrt2)
5) ∆ВCК-прямоугольный, ∠ВСК = 90° (опирается на полуокружность, либо по свойству противоположных углов вписанного четырехугольника).
∠КВС=∠АКС = 15° (опираются на одну и ту же дугу КС).
Поэтому ВС=BK*cos15°
![cos15^0=cos(45^0-30^0)=cos45^0cos30^0+sin45^0sin30^0= \\\ =\frac{\sqrt2}{2}*\frac{\sqrt3}{2}+\frac{\sqrt2}{2}*\frac{1}{2}=\frac{\sqrt6}{4}+\frac{\sqrt2}{4}=\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4} \\\ BC=BK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}=AK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{2} cos15^0=cos(45^0-30^0)=cos45^0cos30^0+sin45^0sin30^0= \\\ =\frac{\sqrt2}{2}*\frac{\sqrt3}{2}+\frac{\sqrt2}{2}*\frac{1}{2}=\frac{\sqrt6}{4}+\frac{\sqrt2}{4}=\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4} \\\ BC=BK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}=AK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=cos15%5E0%3Dcos%2845%5E0-30%5E0%29%3Dcos45%5E0cos30%5E0%2Bsin45%5E0sin30%5E0%3D+%5C%5C%5C+%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt2%7D%7B2%7D%2A%5Cfrac%7B%5Csqrt3%7D%7B2%7D%2B%5Cfrac%7B%5Csqrt2%7D%7B2%7D%2A%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt6%7D%7B4%7D%2B%5Cfrac%7B%5Csqrt2%7D%7B4%7D%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt6%2B%5Csqrt2%7D%7B4%7D+%5C%5C%5C+BC%3DBK%5Cfrac%7B%5Csqrt6%2B%5Csqrt2%7D%7B4%7D%3DAK%5Cfrac%7B%5Csqrt6%2B%5Csqrt2%7D%7B2%7D)
6) Итак,
![\frac{S_{ABC}}{S_{ABK}}=\frac{BC*AC}{BK*AK}=(AK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{2}*AK\sqrt2):(2AK*AK)= \\\ =\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}*\sqrt2= \frac{\sqrt{12}+2}{4}=\frac{\sqrt3+1}{2} \frac{S_{ABC}}{S_{ABK}}=\frac{BC*AC}{BK*AK}=(AK\frac{\sqrt6+\sqrt2}{2}*AK\sqrt2):(2AK*AK)= \\\ =\frac{\sqrt6+\sqrt2}{4}*\sqrt2= \frac{\sqrt{12}+2}{4}=\frac{\sqrt3+1}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cfrac%7BS_%7BABC%7D%7D%7BS_%7BABK%7D%7D%3D%5Cfrac%7BBC%2AAC%7D%7BBK%2AAK%7D%3D%28AK%5Cfrac%7B%5Csqrt6%2B%5Csqrt2%7D%7B2%7D%2AAK%5Csqrt2%29%3A%282AK%2AAK%29%3D+%5C%5C%5C+%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt6%2B%5Csqrt2%7D%7B4%7D%2A%5Csqrt2%3D+%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B12%7D%2B2%7D%7B4%7D%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt3%2B1%7D%7B2%7D)
Ответ: ![S_{ABC}:S_{ABK}=(\sqrt3+1):2 S_{ABC}:S_{ABK}=(\sqrt3+1):2](https://tex.z-dn.net/?f=S_%7BABC%7D%3AS_%7BABK%7D%3D%28%5Csqrt3%2B1%29%3A2)