5084. Точка
M
лежит на диаметре
AB
окружности. Хорда
CD
окружности проходит через точку
M
и пересекает прямую
AB
под углом в
45^{\circ}
. Докажите, что величина
CM^{2}+DM^{2}
не зависит от выбора точки
M
.
Указание. Рассмотрите симметрию относительно прямой
AB
.
Решение. Пусть
C_{1}
— точка, симметричная точке
C
относительно прямой
AB
. Точка
C_{1}
лежит на данной окружности, так как сама окружность симметрична относительно диаметра
AB
. Поскольку
\angle C_{1}MD=180^{\circ}-2\cdot45^{\circ}=90^{\circ},

то
CM^{2}+DM^{2}=C_{1}M^{2}+DM^{2}=C_{1}D^{2},

\angle C_{1}CD=\angle AMC=45^{\circ}
(или
\angle C_{1}CD=\angle AMC=45^{\circ}
). Поэтому длина
C_{1}D
не зависит от выбора точки
M
(см. задачу 805). Следовательно, сумма
CM^{2}+DM^{2}
также не зависит от выбора точки
M
на окружности.