6614. Прямые, касающиеся окружности
\omega
в точках
B
и
D
, пересекаются в точке
P
. Прямая, проходящая через точку
P
, высекает на окружности хорду
AC
. Через произвольную точку отрезка
AC
проведена прямая, параллельная
BD
. Докажите, что она делит длины ломаных
ABC
и
ADC
в одинаковых отношениях.
Решение. Из теоремы об угле между касательной и хордой
\angle ABP=\angle ACB=\angle PCB
, значит, треугольники
ABP
и
BCP
подобны по двум углам (угол при вершине
P
— общий). Следовательно,
\frac{AB}{BC}=\frac{BP}{CP}
. Аналогично, из подобия треугольников
PDA
и
PCD
следует, что
\frac{AD}{CD}=\frac{DP}{CP}
, а так как
BP=DP
, то
\frac{AB}{BC}=\frac{AD}{CD}
, или
\frac{AB}{AD}=\frac{BC}{CD}
. Тогда
\frac{AB+BC}{AD+CD}=\frac{AB}{AD}=\frac{BC}{CD}
.
Пусть отрезки
AC
и
BD
пересекаются в точке
Q
, а
T
— произвольная точка отрезка
AC
, причём для определённости точка
T
лежит между
Q
и
C
, а прямая, проходящая через точку
T
параллельно
BD
, пересекает отрезки
CB
и
CD
в точках
B'
и
D'
соответственно. Тогда
\frac{CB'}{CD'}=\frac{CB}{CD}=\frac{AB+CB}{AD+CD}
, или
\frac{CB'}{AB+BC}=\frac{CD'}{AD+CD}
, что и требовалось доказать.