54. Отрезки
AB
и
CD
— диаметры одной окружности. Из точки
M
этой окружности опущены перпендикуляры
MP
и
MQ
на прямые
AB
и
CD
. Докажите, что длина отрезка
PQ
не зависит от положения точки
M
.
Указание. Центр данной окружности и точки
P
,
M
,
Q
лежат на окружности, диаметр которой равен радиусу данной окружности.
Решение. Первый способ. Если
O
— центр данной окружности, а
R
— её радиус, то точки
P
,
M
,
Q
,
O
лежат на окружности с диаметром
MO=R
. Поэтому
PQ=MO\sin\angle AOD=R\sin\angle AOD.

Второй способ. Пусть
X
и
Y
— точки, симметричные точке
M
относительно прямых
AB
и
CD
соответственно. Тогда
X
и
Y
принадлежат данной окружности и
PQ
— средняя линия треугольника
MXY
. Поэтому
XY=2PQ
, а
XY
— основание равнобедренного треугольника (с вершиной в центре окружности) с постоянными боковыми сторонами (радиусами окружности) и с постоянным углом между ними.