2981. Диагонали параллелограмма
ABCD
пересекаются в точке
O
. Докажите, что если окружность, проходящая через точки
A
,
B
и
O
, касается прямой
BC
, то окружность, проходящая через точки
B
,
C
и
O
, касается прямой
CD
.
Указание. Примените теорему об угле между касательной и хордой, а также обратную теорему.
Решение. Из теоремы об угле между касательной и хордой следует, что
\angle ACD=\angle BAC=\angle BAO=\angle DBC.

Через точку
C
проведём касательную к описанной окружности треугольника
BOC
. Пусть она пересекает прямую
AD
в точке
D_{1}
. Тогда
\angle ACD_{1}=\angle OCD_{1}=\angle OBC=\angle DBC=\angle ACD,

а так как точка
O
находится внутри параллелограмма
ABCD
, точки
D_{1}
и
D
лежат в той же полуплоскости относительно прямой
BC
, что и точка
O
. Значит, касательная
CD_{1}
совпадает с прямой
CD
. Отсюда следует утверждение задачи.