11531. Дан выпуклый четырёхугольник ABSC
. На диагонали BC
 выбрана такая точка P
, что AP=CP\gt BP
. Точка Q
 симметрична точке P
 относительно середины диагонали BC
, а точка R
 симметрична точке Q
 относительно прямой AC
. Оказалось, что \angle SAB=\angle QAC
 и \angle SBC=\angle BAC
. Докажите, что SA=SR
.
Решение. Отметим на отрезке AC
 такую точку L
, что QL\parallel AP
. Тогда треугольники APC
 и LQC
 подобны по двум углам, а так как AP=CP
, то LQ=QC=BP
. Кроме того, BQ=PC=AP
 и \angle APB=\angle LQB
, поэтому треугольники ABP
 и BLQ
 равны по двум сторонам и углу между ними. Следовательно, BA=BL
.
Далее,
\angle ALR=\angle ALQ=180^{\circ}-\angle CLQ=180^{\circ}-\angle ACB=
=\angle CAB+\angle ABC=\angle SBC+\angle ABC=\angle ABS,
\angle BAS=\angle QAC=\angle LAR,
 поэтому треугольники ABS
 и ALR
 подобны по двум углам, откуда \frac{AB}{AL}=\frac{AS}{AR}
. Значит, треугольники ABL
 и ASR
 подобны по двум пропорциональным сторонам и углу между ними (\angle SAR=\angle BAC
, поскольку \angle SAB=\angle QAC=\angle RAL
), но так как AB=BL
, то AS=SR
.
Автор: Берлов С. Л.
Источник: Олимпиада Леонарда Эйлера (для 8 класса). — 2019, XI, заключительный этап, первый день, задача 4