а)
Пусть BM пересекает EK в точке F.
$EF - $ высота и медиана в ΔBEM⇒ΔBEM− равнобедренный, тогда EB=EM.
KF− высота и медиана в $\Delta BKM \Rightarrow \Delta BKM - $ равнобедренный, KB=KM.
Значит ΔKME=ΔKBE по трем сторонам ($EK - $ общая, KB=KM, EB=EM).
Следовательно
∠EMK=∠KBE=60∘
Пусть ∠AEM=α
∠AME=180∘−∠A−∠AEM=180∘−60∘−α=120∘−α
Отсюда
∠KMC=180∘−∠KME−∠AME=180∘−60∘−(120∘−α)=α.
Таким образом, ∠AEM=∠KMC=α.
б) Пусть AM=2x,MC=5x, тогда AC=AB=BC=7x.
Пусть AE=y, тогда BE=BA−BE=7x−y.
EM=EB=7x−y, так как $\Delta BEM - $ равнобедренный.
По теореме косинусов для ΔAEM:
EM2=AM2+AE2−2⋅AE⋅AM⋅cos∠A
(7x−y)2=(2x)2+y2−2y⋅2x⋅21
49x2−14xy+y2=4x2+y2−2xy
45x2=12xy
y=1245x=415x
Значит AE=y=415x
Заметим, что ΔAEM∼ΔCMK по двум углам (∠AEM=∠KMC,∠A=∠C=60∘).
Тогда
KCAM=MCAE=MKEM=k
Имеем
MCAE=5x415x=43=k
А так как площади подобных треугольников относятся как коэффициент подобия в квадрате, то
SΔCMKSΔAEM=k2=(43)2=169
Ответ: 169