Так как угол ADC равен π/3, то есть 60°, и DE - биссектриса угла ADC, то углы ADE и CDE равны по 60°:2=30°.
Сумма смежных углов параллелограмма равна 180°, значит:
∠BCD=180°-∠ADC=180°-60°=120°
Так как угол BCD равен 120° и CE - биссектриса угла BCD, то углы BCE и DCE равны по 120°:2=60°.
Рассмотрим треугольник CDE. Так как два угла в нем известны, то найдем третий угол CED:
∠CED=180°-∠CDE-∠DCE=180°-30°-60°=90°
Значит, треугольник CDE - прямоугольный.
В прямоугольном треугольнике катет лежащий против угла в 30° равен половине гипотенузы.
Введем обозначения. Пусть катет CE, лежащий против угла в 30°, равен a. Тогда гипотенуза CD равна 2а. Заметим, что CD соответствует одной из сторон параллелограмма.
Рассмотрим треугольник ВСЕ. Найдем неизвестные его углы.
Так как противоположные углы параллелограмма равны, то:
∠ABC=∠ADC=60°
Зная два угла треугольника, найдем третий:
∠BEC=180°-∠BCE-∠CBE=180°-60°-60°=60°
Все углы треугольника ВСЕ равны, значит он - равносторонний.
Одна из сторон треугольника ВСЕ обозначена как а, значит и все его стороны равны а. В том числе, сторона параллелограмма ВС=а.
Таким образом, известны в наших обозначениях стороны параллелограмма: AB=DC=2a, BC=AD=a.
Рассмотрим треугольник АВС. Запишем для него теорему косинусов:
![\mathrm{AC^2=AB^2+BC^2-2\cdot AB\cdot BC\cdot\cos ABC} \mathrm{AC^2=AB^2+BC^2-2\cdot AB\cdot BC\cdot\cos ABC}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BAC%5E2%3DAB%5E2%2BBC%5E2-2%5Ccdot%20AB%5Ccdot%20BC%5Ccdot%5Ccos%20ABC%7D)
Подставим известные соотношения:
![\mathrm{AC^2}=(2a)^2+a^2-2\cdot 2a\cdot a\cdot\cos 60^\circ \mathrm{AC^2}=(2a)^2+a^2-2\cdot 2a\cdot a\cdot\cos 60^\circ](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BAC%5E2%7D%3D%282a%29%5E2%2Ba%5E2-2%5Ccdot%202a%5Ccdot%20a%5Ccdot%5Ccos%2060%5E%5Ccirc)
![\mathrm{AC^2}=4a^2+a^2-4a^2\cdot\dfrac{1}{2} \mathrm{AC^2}=4a^2+a^2-4a^2\cdot\dfrac{1}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BAC%5E2%7D%3D4a%5E2%2Ba%5E2-4a%5E2%5Ccdot%5Cdfrac%7B1%7D%7B2%7D)
![\mathrm{AC^2}=5a^2-2a^2 \mathrm{AC^2}=5a^2-2a^2](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BAC%5E2%7D%3D5a%5E2-2a%5E2)
![\mathrm{AC^2}=3a^2 \mathrm{AC^2}=3a^2](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BAC%5E2%7D%3D3a%5E2)
По условию АС=3.
![3a^2=3^2 3a^2=3^2](https://tex.z-dn.net/?f=3a%5E2%3D3%5E2)
![a^2=3 a^2=3](https://tex.z-dn.net/?f=a%5E2%3D3)
(отрицательный корень смысла не имеет)
Вернемся к треугольнику CDE. Две стороны в нем теперь известны:
,
. Запишем теорему Пифагора:
![\mathrm{CE^2+DE^2=CD^2} \mathrm{CE^2+DE^2=CD^2}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BCE%5E2%2BDE%5E2%3DCD%5E2%7D)
Выражаем искомый отрезок DE:
![\mathrm{DE=\sqrt{CD^2-CE^2} } \mathrm{DE=\sqrt{CD^2-CE^2} }](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BDE%3D%5Csqrt%7BCD%5E2-CE%5E2%7D%20%7D)
![\mathrm{DE}=\sqrt{(2\sqrt{3} )^2-(\sqrt{3} )^2} =3 \mathrm{DE}=\sqrt{(2\sqrt{3} )^2-(\sqrt{3} )^2} =3](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cmathrm%7BDE%7D%3D%5Csqrt%7B%282%5Csqrt%7B3%7D%20%29%5E2-%28%5Csqrt%7B3%7D%20%29%5E2%7D%20%3D3)
Ответ: 3