13658. Окружности
C_{1}
и
C_{2}
пересекаются в точках
P
и
Q
. Прямая, проходящая через точку
P
, вторично пересекает
C_{1}
и
C_{2}
в точках
A
и
B
соответственно, точка
X
— середина отрезка
AB
. Прямая, проходящая через точки
Q
и
X
, вторично пересекает
C_{1}
и
C_{2}
в точках
Y
и
Z
соответственно. Докажите, что
X
— середина отрезка
YZ
.
Решение. Рассмотрим случай, изображённый на рисунке.
Точки
A
,
P
,
Q
и
Y
лежат на одной окружности, поэтому
\angle PAY=\angle PQY=\angle PQZ.

Точки
B
,
P
,
Q
и
Z
лежат на одной окружности, поэтому
\angle XBZ=\angle PBZ=\angle PQZ.

Значит,
\angle PAY=\angle XBZ
, а так как углы
AXY
и
BXZ
равны как вертикальные и
AX=XB
, то треугольники
AXY
и
BZX
равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Следовательно,
XY=XZ
, т. е.
X
— середина
YZ
. Что и требовалось доказать.
Аналогично для остальных случаев.