13795. Окружность
S
описана около треугольника
ABC
, в котором
AB\lt AC
. Точка
X
лежит на стороне
AC
. Продолжение высоты
AD
треугольника
ABC
пересекает окружность
S
в точке
P
, а продолжение отрезка
BX
пересекает окружность
S
в точке
Q
. Докажите, что
BX=CX
тогда и только тогда, когда
PQ
— диаметр окружности
S
.
Решение. Пусть
BX=CX
. Тогда
\angle XCB=\angle XBC=\angle QBC=\angle QAX.

Значит,
AQ\parallel BC
, а так как
AP\perp BC
, то
AP\perp AQ
, т. е.
\angle PAQ=90^{\circ}
.
Поскольку все рассуждения обратимы, верно и обратное утверждение.