2620. Прямые, касающиеся окружности в точках
A
и
B
, пересекаются в точке
M
, а прямые, касающиеся той же окружности в точках
C
и
D
, пересекаются в точке
N
, причём
NC\perp MA
и
ND\perp MB
. Докажите, что
AB\perp CD
или
AB\parallel CD
.
Указание. Рассмотрите поворот относительно центра окружности, при котором точка
A
переходит в точку
C
.
Решение. Пусть точки
C
и
D
лежат по разные стороны от прямой
AB
. Рассмотрим поворот относительно центра окружности, при котором точка
A
переходит в точку
C
. Поскольку
NC\perp MA
и
ND\perp MB
, то прямая
AM
при этом повороте переходит в прямую
BN
, а прямая
MB
— в прямую
ND
, а так как точка
B
переходит в точку, лежащую и на окружности, и на прямой
ND
, то точка
B
переходит в точку
D
. Значит, при этом повороте отрезок
AB
переходит в отрезок
CD
. Следовательно,
AB\perp CD
.
Если точки
C
и
D
лежат по одну сторону от прямой
AB
, то аналогично докажем, что
AB\parallel CD
.