13836. Точка
D
лежит внутри треугольника
ABC
, причём
\angle DAB=\angle DCA
и
\angle DBA=\angle DAC
. Точки
E
и
F
лежат на лучах
AB
и
CA
, причём
AB=BE
и
CA=AF
. Докажите, что точки
A
,
D
,
E
и
F
лежат на одной окружности.
Решение. Треугольники
ADC
и
BDA
подобны по двум углам, поэтому
\frac{CD}{AD}=\frac{CA}{AB}=\frac{2CA}{2AB}=\frac{CF}{AE}~\Rightarrow~\frac{CD}{CF}=\frac{AD}{AE},

а так как
\angle DCF=\angle DCA=\angle DAB=\angle DAE,

то треугольники
DCF
и
DAE
подобны по двум сторонам и углу между ними. Значит,
\angle AFD=\angle CFD=\angle AED.

Следовательно (см. задачу 12), точки
A
,
D
,
E
и
F
лежат на одной окружности. Что и требовалось доказать.