12744. Точки A'
 и B'
 лежат внутри параллелограмма ABCD
, а точки C'
 и D'
 — снаружи него. Известно, что все стороны восьмиугольника AA'BB'CC'DD'
 равны. Докажите, что точки A'
, B'
, C'
, D'
 лежат на одной окружности.
Решение. Обозначим через a
 длину стороны нашего восьмиугольника. Заметим, что треугольник AD'D
 равен треугольнику BB'C
 по трём сторонам. Тогда противоположные стороны четырёхугольника ABB'D'
 попарно равны, значит, это параллелограмм. Аналогично, BA'C'C
 — параллелограмм.
Достроим равнобедренный треугольник A'BB'
 до ромба A'BB'O
. Тогда OA'=OB'=a
.
Поскольку BB'=A'O=AD'
 и BB'\parallel A'O\parallel AD'
, четырёхугольник AA'OD'
 — параллелограмм, поэтому OD'=A'A=a
. Аналогично, OC'=a
.
Таким образом, точка O
 удалена на расстояние a
 от каждой из точек A'
, B'
, C'
, D'
. Следовательно, эти точки лежат на окружности радиуса a
 с центром O
. Что и требовалось доказать.
Автор: Бакаев Е. В.
Источник: Кавказская математическая олимпиада. — 2019, IV, задача 3, юниоры