А пример на третий пункт?

Hint: Целочисленность и рациональность -- одно и то же в нашем случае (при увеличении в

раз длин сторон, во столько же увеличиваются и высоты: подобие), а у героновых треугольников высоты рациональные ибо

где

- номер стороны;

-- высота, проведенная к стороне

;

- площадь.
P.S. Имхо, это надо все же в загадки, а не олимпиаду.