6736. На сторонах выпуклого четырёхугольника во внешнюю сторону построены квадраты. Докажите, что если диагонали четырёхугольника перпендикулярны, то отрезки, соединяющие центры противоположных квадратов, проходят через точку пересечения диагоналей четырёхугольника.
Решение. Пусть
ABCD
— данный выпуклый четырёхугольник,
O
— точка пересечения его диагоналей,
P
и
Q
— центры квадратов
ABEF
и
CKLD
, построенных вне четырёхугольника.
Из точек
P
и
O
сторона
AB
видна под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
AB
. Вписанные в эту окружность углы
AOP
и
BOP
опираются на равные хорды
AP
и
BP
, поэтому
\angle AOP=\angle BOP
. Значит,
OP
— биссектриса угла
AOB
. Аналогично,
OQ
— биссектриса угла
COD
. Биссектрисы вертикальных углов лежат на одной прямой, следовательно, отрезок
PQ
проходит через точку
O
.
Аналогично для отрезка, соединяющего центры двух других квадратов.