13664. На высоте
AH
треугольника
ABC
как на диаметре построена окружность, пересекающая
AB
и
AC
в точках соответственно
D
и
E
, отличных от
A
. Докажите, что центр описанной окружности треугольника
ABC
лежит на прямой, содержащей высоту треугольника
ADE
, проведённую из вершины
A
.
Решение. Рассмотрим случай, изображённый на рисунке. Для остальных случаев решение аналогично.
Точка
D
лежит на окружности с диаметром
AH
, поэтому
\angle ADH=90^{\circ}
. Тогда
\angle AED=\angle AHD=\angle ABH=\angle ABC.

На касательной к описанной окружности треугольника
ABC
отметим точку
T
, лежащую с точкой
B
по разные стороны от прямой
AC
. Тогда из теоремы об угле между касательной и хордой следует, что
\angle EAT=\angle CAT=\angle ABC=\angle AED.

Значит,
AT\parallel DE
.
Пусть
O
— центр описанной окружности треугольника
ABC
. Тогда
OA\perp AT
, следовательно,
OA\perp DE
, т. е. точка
O
лежит на прямой, содержащей высоту
AP
треугольника
ADE
. Что и требовалось доказать.