6620. Внутри треугольника ABC
 взята точка K
, лежащая на биссектрисе угла BAC
. Прямая CK
 вторично пересекает окружность \omega
, описанную около треугольника ABC
, в точке M
. Окружность \Omega
 проходит через точку A
, касается прямой CM
 в точке K
 и пересекает вторично отрезок AB
 в точке P
, а окружность \omega
 — в точке Q
. Докажите, что точки P
, Q
 и M
 лежат на одной прямой.
Решение. Пусть окружность \Omega
 вторично пересекает AC
 в точке R
. Из теоремы об угле между касательной и хордой следует, что
\angle MKP=\angle PAK=\angle RAK=\angle RPK,
 значит, PR\parallel CM
.
Кроме того,
\angle QMC=\angle QAC=\angle QAR=\angle QPR.
Пусть прямые PQ
 и CM
 пересекаются в точке M'
. Тогда
\angle QM'C=\angle QPR=\angle QMC,
 значит, точка M'
 совпадает с M
. Следовательно, точки P
, Q
 и M
 лежат на одной прямой.
Автор: Емельянов Л. А.
Источник: Всероссийская олимпиада школьников. — 2009-10, XXXVI, заключительный этап, 10 класс
Источник: Журнал «Квант». — 2010, № 5, с. 24, М2192
Источник: Задачник «Кванта». — М2192