6130. Точки
A'
и
B'
— образы точек
A
и
B
при инверсии относительно некоторой окружности. Докажите, что точки
A
,
B
,
A'
и
B'
лежат на одной окружности.
Решение. Пусть при инверсии относительно окружности с центром
O
точка
A
переходит в точку
A'
, а точка
B
— в
B'
, причём точки
A
и
B
не лежат на окружности инверсии. Тогда по определению инверсии точка
A'
лежит на луче
OA
, а точка
B'
— на луче
OB
. При этом, если радиус окружности инверсии равен
R
, то
OA'=\frac{R^{2}}{OA}
и
OB'=\frac{R^{2}}{OB}
, поэтому
\frac{OA'}{OB'}=\frac{OB}{OA}
. Значит, треугольник
B'OA'
подобен треугольнику
AOB
, поэтому
\angle OA'B'=\angle OBA=180^{\circ}-\angle ABB'.

Следовательно, четырёхугольник
AA'B'B
— вписанный, т. е. точки
A
,
B
,
A'
и
B'
лежат на одной окружности.