Рассмотрим квадрат (ABCD) с вершинами (A(0, 0)), (B(a, 0)), (C(a, a)) и (D(0, a)), где (a) — сторона квадрата. На стороне (AD) выберем точку (E) так, что (\frac{AE}{ED} = \frac{1}{4}).
Так как (AE + ED = AD = a), мы можем написать:
[ AE = \frac{a}{5} ]
[ ED = \frac{4a}{5} ]
Координаты точки (E) будут:
[ E = \left(0, \frac{a}{5}\right) ]
Теперь нам нужно найти тангенс угла (AEC). Векторы (\overrightarrow{AE}) и (\overrightarrow{EC}) имеют координаты:
[ \overrightarrow{AE} = E - A = \left(0, \frac{a}{5}\right) - (0, 0) = \left(0, \frac{a}{5}\right) ]
[ \overrightarrow{EC} = C - E = (a, a) - \left(0, \frac{a}{5}\right) = \left(a, a - \frac{a}{5}\right) = \left(a, \frac{4a}{5}\right) ]
Теперь найдем тангенс угла между этими векторами. Для этого используем формулу для тангенса угла между двумя векторами:
[ \tan \theta = \left| \frac{\overrightarrow{AE} \times \overrightarrow{EC}}{\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{EC}} \right| ]
Сначала найдем скалярное произведение (\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{EC}):
[ \overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{EC} = 0 \cdot a + \frac{a}{5} \cdot \frac{4a}{5} = \frac{4a^2}{25} ]
Теперь найдем векторное произведение (\overrightarrow{AE} \times \overrightarrow{EC}):
[ \overrightarrow{AE} \times \overrightarrow{EC} = \left| \begin{matrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \ 0 & \frac{a}{5} & 0 \ a & \frac{4a}{5} & 0 \end{matrix} \right| = \mathbf{k} \left(0 \cdot \frac{4a}{5} - \frac{a}{5} \cdot a \right) = \mathbf{k} \left(0 - \frac{a^2}{5} \right) = -\frac{a^2}{5} \mathbf{k} ]
Модуль векторного произведения:
[ \left| \overrightarrow{AE} \times \overrightarrow{EC} \right| = \frac{a^2}{5} ]
Теперь можем найти тангенс угла (\theta):
[ \tan \theta = \left| \frac{\frac{a^2}{5}}{\frac{4a^2}{25}} \right| = \left| \frac{\frac{a^2}{5}}{\frac{4a^2}{25}} \right| = \left| \frac{\frac{a^2}{5} \cdot 25}{4a^2} \right| = \left| \frac{25}{20} \right| = \left| \frac{5}{4} \right| = \frac{5}{4} ]
Таким образом, тангенс угла (AEC) равен:
[ \boxed{\frac{5}{4}} ]