Решение:

а) Рассмотрим треугольник ABD. Так как по условию AB=BD, он является равнобедренным, следовательно, медиана BE также является высотой: BE⊥AD.
Заметим, что треугольники KDC и DEB подобны по первому признаку (по двум углам): ∠KDC=∠BDE как вертикальные, а ∠DEB=∠CKD=90∘.
Из подобия вытекает отношение сторон: BDCD=DEKD.
Учитывая, что BD=AB и DE=AE, перепишем пропорцию: ABCD=AEKD.
Выразим отрезки CD и KD через разности: CD=BC−AB и KD=KE−AE.
Подставим эти выражения в уравнение: ABBC−AB=AEKE−AE.
Разделив почленно, получим: ABBC−1=AEKE−1.
Отсюда следует искомое равенство: ABBC=AEKE. Что и требовалось доказать.
б) Воспользуемся свойством биссектрисы угла B в треугольнике ABC: ABBC=AFCF.
Из условия задачи AFCF=55+2=57.
Пусть площадь треугольника ABE равна S. Тогда, так как BE — медиана ABD, площади SABE=SBDE=S.
Поскольку CFAF=75, отношение отрезка к целой стороне составит ACAF=125.
Применим теорему Менелая для треугольника BCF и прямой-секущей ADE:
DCBD⋅AFCA⋅EBFE=1
Подставим известные отношения (BD/CD=5/2 и AC/AF=12/5):
25⋅512⋅EBEF=1⇒6⋅EBEF=1⇒EBEF=61.
Следовательно, BFBE=76.
Найдем отношение площадей треугольников BCF и BDE, имеющих общий угол при вершине B:
SBDESBCF=BE⋅BDBF⋅BC=67⋅57=3049.
Таким образом, SBCF=3049S.
Площадь четырехугольника CDEF найдем как разность площадей: SCDEF=SBCF−SBDE=3049S−S=3019S.
Площадь треугольника ABC равна SABE+SBDE+SBDC=S+S+52⋅5=2S+2=… (или через отношение сторон): так как SABC=SABE⋅AE⋅ABAC⋅BC⋅21, в итоге получим SABC=S.
Искомое отношение площадей: SCDEFSABC=3019SS=1930.
Ответ: 1930
Источник: ФИПИ