11698. Точка D
 вне остроугольного треугольника ABC
 такова, что
\angle ABC+\angle ABD=\angle ACB+\angle ACD=180^{\circ}.
 Докажите, что центр описанной окружности треугольника ABC
 лежит на отрезке AD
.
Решение. Из условия задачи следует, что углы, смежные с углами ABD
 и ACD
, равны соответственно углам ABC
 и ACB
. Пусть K
 и L
 — точки на продолжении отрезков соответственно DB
 и AB
 за точку B
. Тогда
\angle ABK=\angle DBL=\angle ABC,
 поэтому луч BA
 — биссектриса внешнего угла при вершине B
 треугольника BCD
. Аналогично, луч CA
 — биссектриса внешнего угла при вершине C
 этого треугольника. Через точку A
 их пересечения проходит биссектриса DA
 внутреннего угла при вершине D
 треугольника BCD
 (см. задачу 1192).
Биссектрисы внутренних углов B
 и C
 треугольника BCD
 перпендикулярны BA
 и CA
 (см. задачу 937); их точка пересечения E
 лежит на третьей биссектрисе — на луче DA
, а значит, на отрезке AD
. На отрезке AD
 лежит и точка O
 — середина общей гипотенузы AE
 прямоугольных треугольников ABE
 и ACE
. Тогда точки A
, B
 и C
 лежат на окружности с центром O
 и радиусом \frac{1}{2}AE
. Отсюда следует утверждение задачи.
Автор: Калинин Д. А.
Источник: Шаповалов А. В., Медников Л. Э. Как готовиться к математическим боям: 400 задач турниров имени А. П. Савина. — М.: МЦНМО, 2020. — № 246, с. 54