4495. Пусть
O
— центр описанной окружности остроугольного треугольника
ABC
. Прямая
BO
вторично пересекает описанную окружность в точке
D
, а продолжение высоты, опущенной из вершины
A
, пересекает окружность в точке
E
. Докажите, что площадь четырёхугольника
BECD
равна площади треугольника
ABC
.
Указание.
AECD
— равнобедренная трапеция.
Решение. Заметим, что
\angle BCD=90^{\circ}
как вписанный угол, опирающийся на диаметр. Поэтому
CD\parallel AE
. Значит,
AECD
— равнобедренная трапеция.
Пусть
H
— основание высоты треугольника
ABC
, проведённой из вершины
A
. Тогда
S_{BECD}=S_{\triangle BDC}+S_{\triangle BEC}=\frac{1}{2}BC\cdot CD+\frac{1}{2}BC\cdot EH=\frac{1}{2}BC(CD+EH),

S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}BC\cdot AH.

Осталось доказать, что
CD+EH=AH
.
Обозначим,
AE=a
,
CD=b
. Поскольку
AH
и
HE
— проекции соответственно диагонали
AC
и боковой стороны
CE
равнобедренной трапеции
AECD
на её основание
AE
, то
HE=\frac{a-b}{2},~AH=\frac{a+b}{2}.

Значит,
CD+EH=b+\frac{a-b}{2}=\frac{a+b}{2}=AH.

Что и требовалось доказать.