12404. Дан треугольник ABC
 и произвольная точка P
, не лежащая на его описанной окружности. Точки M
, N
 и O
 — проекции точки P
 на прямые BC
, AC
 и AB
 соответственно. Прямые AP
, BP
 и CP
 вторично пересекают описанную окружность треугольника ABC
 в точках Q
, R
 и S
 соответственно. Докажите, что треугольники MNO
 и QRS
 подобны.
Решение. Рассмотрим случай, изображённый на рисунке. Приведённое ниже решение с небольшими изменениями годится для любого другого случая.
Четырёхугольники PMOB
 и PMNC
 вписанные, поэтому
\angle OMN=(180^{\circ}-\angle OMP)+(180^{\circ}-\angle PMN)=
=\angle RBA+\angle SCA=\frac{1}{2}(\smile AR+\smile SA)=
=\frac{1}{2}\smile SAR=\angle SQR.
 Аналогично, \angle MNO=\angle QRS
. Следовательно, треугольники MNO
 и QRS
 подобны по двум углам. Что и требовалось доказать.

Примечание. Если точка P
 лежит на описанной окружности треугольника ABC
, то точки M
, O
 и N
 лежат на одной прямой — прямой Симсона (см. задачу 83).
Источник: Журнал «Crux Mathematicorum». — 1980, № 4, задача 456 (1979, с. 167), с. 128