12553. Вне параллелограмма
ABCD
взята точка
M
, причём угол
MAB
равен углу
MCB
и оба треугольника
MAB
и
MCB
расположены вне параллелограмма
ABCD
. Докажите, что угол
AMB
равен углу
DMC
.
Решение. Достроим треугольник
BCM
до параллелограмма
BPMC
. Тогда
\angle BPM=\angle MCB=\angle MAB.

Из точек
A
и
B
, лежащих по одну сторону от прямой
BM
, отрезок
BM
виден под одним и тем же углом, значит, точки
A
,
P
,
B
и
M
лежат на одной окружности. Вписанные в эту окружность углы
AMB
и
APB
опираются на одну и ту же дугу, поэтому они равны.
Поскольку
PM=BC=AD
и
PM\parallel BC\parallel AD
, четырёхугольник
APMD
— тоже параллелограмм. Значит,
PA\parallel MD
, а так как
PB\parallel MC
, углы
APB
и
DMC
равны как углы с соответственно сонаправленными сторонами. Следовательно,
\angle AMB=\angle APB=\angle DMC.

Что и требовалось доказать.