12539. Две одинаковые пересекающиеся окружности с центрами
A
и
B
расположены так, что центр каждой лежит вне другой. Обозначим их точки пересечения за
P
и
Q
, вторую точку пересечения луча
AP
со второй окружностью — за
L
, а точку пересечения луча
AB
со второй окружностью — за
M
, при этом точка
B
лежит между
A
и
M
. Докажите, что угол
LBM
втрое больше угла
LAM
.
Решение. Отрезки
AP
,
PB
и
BL
равны как радиусы одинаковых окружностей, поэтому треугольники
APB
и
PBL
равнобедренные. Обозначим
\angle PAB=\varphi
. Тогда, учитывая, что
BPL
— внешний угол равнобедренного треугольника
APB
, а
LBM
— внешний угол треугольника
ABL
, получим
\angle LBM=\angle ALB+\angle BAL=\angle BPL+\angle BAP=

=\angle PAB+\angle PBA+\angle BAP=\varphi+\varphi+\varphi=3\varphi.

Что и требовалось доказать.