Для решения данной задачи воспользуемся свойством вписанного четырёхугольника.
Первым шагом найдём коэффициенты, соответствующие отрезкам AP, PQ и QD. Из условия задачи известно, что AP:PQ:QD=1:3:2. Сумма коэффициентов равна 1+3+2=6, поэтому коэффициенты будут равны:
AP = 1/6,
PQ = 3/6 = 1/2,
QD = 2/6 = 1/3.
Обозначим точку пересечения отрезков BM и CM как точку O. Поскольку M — середина дуги AD, то угол AOM является прямым углом.
Также известно, что любые две хорды, проходящие через центр окружности, делятся пополам, а значит, MO является медианой треугольника DMP. Также по свойству медианы треугольника одна из медиан делит её на отрезки, равные 2/3 и 1/3 от полной длины медианы. Таким образом, MO = 2/3 * MP и OP = 1/3 * MP.
С другой стороны, мы знаем, что PQ = 1/2 AD. Из пополам деления отрезка PQ следует, что точка O является основанием перпендикуляра, проведённого к отрезку PQ из точки M, и делит его на отрезки равные 1/3 и 2/3 от длины MP. Значит, MO = 1/3 * MP и OP = 2/3 * MP.
Таким образом, получаем, что MO = 2/3 * MP = 1/3 * (AC + CD) и OP = 1/3 * MP = 1/3 * (AB + BD).
Используя свойство подобных треугольников, можем записать следующее уравнение:
MO/AC = OP/AB,
или
(2/3 * MP)/(AC) = (1/3 * MP)/(AB).
Сокращая MP с обеих сторон и умножая на AC, получаем:
2 * AB = AC.
Также аналогично можем получить выражение:
3 * CD = AC.
Теперь рассмотрим треугольник ACD. По теореме Пифагора выполняется равенство:
AC^2 = AD^2 + CD^2.
Подставляем выражения для AC и CD:
(3 * CD)^2 = AD^2 + CD^2.
Упрощаем:
9*CD^2 = AD^2 + CD^2.
Убираем CD^2:
8*CD^2 = AD^2.
Известно, что отношение длин хорды и диаметра окружности равно отношению дуги и полного угла. Так как для дуги AD середина дуги М противолежашая этой дуге точке А, получаем:
AD/MD = 180°/90° = 2.
Таким образом, AD = 2 * MD.
Подставляя данное равенство в уравнение, получаем:
8*CD^2 = (2*MD)^2.
Упрощаем:
8*CD^2 = 4*MD^2.
Убираем 4:
2*CD^2 = MD^2.
Теперь используя подобность треугольников BDQ и CMD, можем записать следующее уравнение:
CD/MD = BD/QD.
Подставляем значения CD и MD:
CD/MD = BD/(2/6) = 3*BD.
Учитывая предыдущее равенство 2*CD^2 = MD^2, получаем:
CD/MD = BD/(1/3 MD).
Сокращаем MD:
CD/MD = 3*BD = BD/(1/3).
Переставляем слагаемые:
3*BD = 1/3*BD.
Теперь можно записать следующее уравнение:
3*3*BD = BD.
Решаем уравнение:
9*BD = BD.
Вычитаем BD с обеих сторон:
9*BD - BD = 0.
Упрощаем:
8*BD = 0.
Получается, что BD = 0. Однако, в контексте данной задачи нет физического смысла отрезку BD равному нулю. Следовательно, решение данной задачи невозможно.
Таким образом, задача не имеет решения.