Внутри остроугольного треугольника АВС выбрали точку Р, отличную от О — центра описанной окружности треугольника АВС, и такую, что угол РАС равен углу РВА и угол РАВ равен углу РСА. Доказать, что угол АРО — прямой.
Обозначим величины углов РАС и РВА за a, а величины углов РАВ и РСА — за b. Тогда величина угла ВАС равна а величина угла ВРС равна
то есть удвоенной величине ВАС. Ровно такую же величину имеет и угол ВОС — центральный в описанной окружности треугольника АВС, соответствующий вписанному углу ВАС. Следовательно, четыре точки В, О, Р, С лежат на одной окружности S. Точка О попадает тогда в один из треугольников РАВ или РАС, можно считать, в треугольник АРВ, так как не может лежать в треугольнике ВРС или на его сторонах, тогда угол ВОС был бы больше угла ВРС. Величина угла АРО в этом случае равна разности углов АРВ и ОРВ, который равен углу ОСВ, как вписанный в S, опирающийся на ту же хорду ОВ.
Величина АРВ очевидно равна величина ОСВ, как угла при основании равнобедренного треугольника ОСВ с углом при вершине О, равна Считаем их разность:
Значит, угол АРО действительно прямой.