12775. В выпуклом четырёхугольнике ABCD
 известно, что \angle BAC=50^{\circ}
, \angle CAD=60^{\circ}
, \angle CBD=30^{\circ}
, \angle BDC=25
, E
 — точка пересечения диагоналей. Найдите \angle AEB
.
Ответ. 95^{\circ}
.
Решение. Проведём биссектрису AF
 треугольника ADE
. Из точек A
 и B
, лежащих по одну сторону от прямой CF
, отрезок CF
 виден под одним и тем же углом (равным 30^{\circ}
). Значит, четырёхугольник ABCF
 вписан в некоторую окружность. Вписанные в эту окружность углы BFC
 и BAC
 опираются на одну и ту же дугу, поэтому
\angle BFC=\angle BAC=50^{\circ}.
 По теореме о внешнем угле треугольника
\angle DCF=\angle BFC-\angle CDF=50^{\circ}-25^{\circ}=25^{\circ}=\angle CDF.
 Значит, треугольник CFD
 равнобедренный, CF=DF
.
Пусть P
 и Q
 — проекции точки F
 на прямые AC
 и AD
 соответственно. Точка F
 лежит на биссектрисе угла CAD
, поэтому FP=FQ
 (см. задачу 1138), а так как CF=DF
, то прямоугольные треугольники CPF
 и DQF
 равны по катету и гипотенузе. Значит,
\angle ABD=\angle ABF=\angle ACF=\angle PCF=\angle QDF=\angle ADB.
 Тогда треугольник BAD
 равнобедренный, поэтому
\angle ABD=\angle ADB=\frac{1}{2}(180^{\circ}-\angle BAD)=\frac{1}{2}(180^{\circ}-110^{\circ})=35^{\circ}.
 Следовательно, по теореме о внешнем угле треугольника
\angle AEB=\angle EAD+\angle ADE=\angle CAD+\angle ADB=60^{\circ}+35^{\circ}=95^{\circ}.
Источник: Индийские математические олимпиады. — 1998, региональная олимпиада, задача 1