10070. Окружность
\omega
касается сторон угла
BAC
в точках
B
и
C
. Прямая
l
пересекает отрезки
AB
и
AC
в точках
K
и
L
соответственно. Окружность
\omega
пересекает
l
в точках
P
и
Q
. Точки
S
и
T
выбраны так, что
KS\parallel AC
и
LT\parallel AB
. Докажите, что точки
P
,
Q
,
S
и
T
лежат на одной окружности.
Решение. Если
l\parallel BC
, утверждение очевидно, так как в этом случае точки
P
,
Q
,
S
и
T
— вершины равнобедренной трапеции.
Пусть
X
— точка пересечения прямых
BC
и
l
. Тогда
\frac{XB}{XT}=\frac{XK}{XL}=\frac{XS}{XC}
, так как
TL\parallel BK
и
KS\parallel CL
. Значит,
XT\cdot XS=XB\cdot XC
. С другой стороны, точки
B
,
C
,
P
и
Q
лежат на окружности
\omega
, поэтому
XB\cdot XC=XP\cdot XQ
(см. задачу 2636). Значит,
XT\cdot XS=XP\cdot XQ
. Следовательно, точки
P
,
Q
,
S
и
T
лежат на одной окружности (см. задачу 114).