2590. К окружностям с центрами
O_{1}
и
O_{2}
проведены общие внешние касательные
AB
и
CD
(
A
и
D
на первой окружности,
B
и
D
— на второй). Прямая
AC
пересекает первую окружность в точке
P
, отличной от
A
, а вторую окружность — в точке
Q
, отличной от
C
. Докажите, что
\angle DO_{1}P=\angle BO_{2}Q
.
Решение. Предположим, что прямые
AB
и
CD
пересекаются в точке
O
. Тогда
OA=OD
и
OB=OC
, поэтому углы при основаниях
AD
и
BC
равнобедренных треугольников
AOD
и
BOC
равны, а так как у этих треугольников общий угол при вершине
O
, то, например,
\angle OAD=\angle OBC
. Значит,
AD\parallel BC
.
Если же
AB\parallel CD
, то
ABCD
— прямоугольник, значит, и в этом случае
AD\parallel BC
.
Поскольку
PO_{1}D
— центральный угол первой окружности, соответствующий вписанному углу
DAP
,
CO_{2}Q
— центральный угол второй окружности, соответствующий вписанному углу
CO_{2}Q
, а прямые
AD
и
BC
параллельны, то
\angle DO_{1}P=2\angle DAP=2\angle DAC=2\angle BCA=2\angle BCQ=\angle BO_{2}Q.

Что и требовалось доказать.