742. Три прямые проходят через точку
O
и образуют попарно углы в
60^{\circ}
. Из произвольной точки
M
, отличной от
O
, опущены перпендикуляры на эти прямые. Докажите, что основания перпендикуляров являются вершинами правильного треугольника.
Указание. Основания перпендикуляров, точка
M
и общая точка прямых лежат на одной окружности.
Решение. Предположим, что точка
M
расположена, как показано на рисунке. Пусть
A_{1}
,
A_{2}
,
A_{3}
— проекции точки
M
на эти прямые.
Поскольку отрезок
OM
виден из точек
A_{1}
,
A_{2}
,
A_{3}
под прямым углом, то точки
O
,
M
,
A_{1}
,
A_{2}
,
A_{3}
лежат на окружности с диаметром
OM
. Тогда
\angle A_{2}A_{1}A_{3}=\angle A_{2}OA_{3}=60^{\circ},~\angle A_{1}A_{3}A_{2}=\angle A_{1}OA_{2}=60^{\circ}.

Следовательно, треугольник
A_{1}A_{2}A_{3}
— равносторонний.
Аналогично для любого другого положения точки
M
.