Краткий ответ
21. \(KB=KC\), поэтому точка \(K\) равноудалена от вершин \(B\) и \(C\).
22. Таких положительных значений \(m\) нет.
23. \(S_{\triangle ABC}=4\ \text{см}^2\).
21
Так как \(ABC\) — равносторонний треугольник,
\[ AB=AC. \]
\(AM\) — биссектриса угла \(A\), а точка \(K\) лежит на \(AM\), поэтому
\[ \angle BAK=\angle KAC. \]
Рассмотрим треугольники \(ABK\) и \(ACK\):
- \(AB=AC\);
- \(AK\) — общая сторона;
- \(\angle BAK=\angle KAC\).
Следовательно, треугольники равны по двум сторонам и углу между ними. Значит,
\[ \boxed{KB=KC}. \]
22
Дана система:
\[ \begin{cases} x-y=2,\\ x^2+y=m^2. \end{cases} \]
Из первого уравнения:
\[ x=y+2. \]
Подставим во второе:
\[ (y+2)^2+y=m^2, \]
\[ y^2+5y+4-m^2=0. \]
Это квадратное уравнение относительно \(y\). Его дискриминант:
\[ D=5^2-4(4-m^2)=25-16+4m^2=9+4m^2. \]
При любом \(m>0\)
\[ D=9+4m^2>0. \]
Значит, система при любом положительном \(m\) имеет действительные решения.
\[ \boxed{\text{Положительных значений }m\text{ нет}.} \]
23
Медианы \(AM\) и \(BN\) пересекаются в точке \(G\) — центре тяжести треугольника.
Центр тяжести делит каждую медиану в отношении \(2:1\), поэтому
\[ AG=\frac23 AM=\frac23\cdot2=\frac43\ \text{см}, \]
\[ BG=\frac23 BN=\frac23\cdot3=2\ \text{см}. \]
Так как \(AM\perp BN\), то
\[ AG\perp BG. \]
Площадь треугольника \(ABG\):
\[ S_{ABG}=\frac12\cdot AG\cdot BG =\frac12\cdot\frac43\cdot2 =\frac43\ \text{см}^2. \]
Центр тяжести делит треугольник на три равновеликие части, поэтому
\[ S_{ABC}=3S_{ABG} =3\cdot\frac43 =\boxed{4\ \text{см}^2}. \]
