6512. Точка
O
лежит внутри ромба
ABCD
. Угол
DAB
равен
110^{\circ}
. Углы
AOD
и
BOC
равны
80^{\circ}
и
100^{\circ}
соответственно. Чему может быть равен угол
AOB
?
Ответ.
80^{\circ}
или
100^{\circ}
.
Решение. Заметим, что геометрическое место точек
O
, из которых отрезок
AD
виден под углом
80^{\circ}
, и лежащих по ту же сторону от
AD
, что и точка
B
, — это дуга окружности, проходящей через точки
A
и
D
, а геометрическое место точек
O
, из которых отрезок
BC
виден под углом
100^{\circ}
, и лежащих по ту же сторону от
BC
, что и точка
A
, — это дуга окружности, проходящей через точки
B
и
C
. Искомая точка
O
должна лежать на пересечении этих двух дуг. Следовательно, таких точек может быть не более двух.
Укажем две точки, удовлетворяющие условию задачи. Первая точка
O_{1}
лежит на диагонали
AC
, причём
\angle BO_{1}C=100^{\circ}
. Тогда
\angle AO_{1}B=180^{\circ}-\angle BO_{1}C=80^{\circ},

а так как точка
D
симметрична точке
B
относительно прямой
AC
, то
\angle AO_{1}D=\angle AO_{1}B=80^{\circ},

что и требуется в условии.
Аналогично, вторая точка
O_{2}
лежит на диагонали
BD
, причём
\angle BO_{2}C=100^{\circ}
. В этом случае
\angle AO_{2}D=80^{\circ}
и
\angle AO_{2}B=100^{\circ}
.
Осталось заметить, что точки
O_{1}
и
O_{2}
различны (они лежат на разных диагоналях ромба и отличны от точки пересечения диагоналей) и обе лежат внутри ромба.