16088. Точка M
 — середина стороны BC
 треугольника ABC
 (\angle BAC\ne90^{\circ}
), \Gamma
 — окружность с диаметром AM
, D
 и E
 — отличные от A
 точки пересечения окружности \Gamma
 с прямыми AB
 и AC
 соответственно, P
 — точка пересечения касательных к окружности \Gamma
, проведённых в точках D
 и E
. Докажите, что PB=PC
.
Решение. Поскольку MD\perp BD
 и ME\perp CE
, описанные около прямоугольных треугольников BDM
 и CEM
 окружности \Gamma_{1}
 и \Gamma_{2}
 с равными диаметрами соответственно BM
 и CM
 равны и касаются друг друга.
Из теоремы об угле между касательной и хордой следует, что
\angle KDM=\angle DAM=\angle BAM,
 а так как вписанные в окружность \Gamma_{1}
 углы DBM
 и DKM
 опираются на одну и ту же дугу, то
\angle ABM=\angle DBM=\angle DKM.
 Значит, треугольники ABM
 и DKM
 подобны по двум углам. Аналогично, подобны треугольники ACM
 и ELM
. Тогда
\angle KMD+\angle LME=\angle BMA+\angle CMA=180^{\circ},
 поэтому по теореме синусов
DK=BM\sin\angle KMD=CM\sin(180^{\circ}-\angle KMD)=CM\sin\angle LME=LE.
 Кроме того, PD=PL
 как касательные, проведённые к окружности \Gamma
 из одной точки, потому PK=PL
, и
PK\cdot PD=PL\cdot PE.
 Это равенство означает, что точка P
 лежит на радикальной оси касающихся окружностей \Gamma_{1}
 и \Gamma_{2}
, которая проходит через точку M
 их касания перпендикулярно линии центров BC
. Медиана PM
 треугольника BPC
 является его высотой. Следовательно, этот треугольник равнобедренный, PB=BC
. Что и требовалось доказать.
Источник: Журнал «Crux Mathematicorum». — 1995, № 3, задача 1931 (1994, с. 107), с. 92