6640. Даны две единичные окружности
\omega_{1}
и
\omega_{2}
, пересекающиеся в точках
A
и
B
. На окружности
\omega_{1}
взяли произвольную точку
M
, а на окружности
\omega_{2}
— точку
N
. Через точки
M
и
N
провели ещё две единичные окружности
\omega_{3}
и
\omega_{4}
. Обозначим повторное пересечение
\omega_{1}
и
\omega_{3}
через
C
, повторное пересечение окружностей
\omega_{2}
и
\omega_{4}
— через
D
. Докажите, что
ACBD
— параллелограмм.
Решение. Пусть
O_{i}
— центр окружности
\omega_{i}
. Из условия следует, что
O_{1}CO_{3}M
,
O_{3}MO_{4}N
,
O_{4}NO_{2}D
,
O_{1}AO_{2}B
— ромбы со сторонами 1. Значит,
\overrightarrow{O_{1}C}=\overrightarrow{MO_{3}}=\overrightarrow{O_{4}N}=\overrightarrow{DO_{2}}~~\mbox{и}~~\overrightarrow{O_{1}A}=\overrightarrow{BO_{2}}.

Следовательно,
\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{O_{1}C}-\overrightarrow{O_{1}A}=\overrightarrow{DO_{2}}-\overrightarrow{BO_{2}}=\overrightarrow{DB}.

Значит,
AC=DB
и
AC\parallel DB
. Следовательно,
ACBD
— параллелограмм.