В окружность вписан четырехугольник ABCD. Прямые AB и CD пересекаются в точке M, а прямые BC и AD — в точке N. Пусть B1 точка пересечения данной окружности с окружностью, проходящей через точки B, M и N, отличная от B. В каком отношении прямая B1D делит отрезок MN?
Пусть K — точка пересечения прямой B1D с описанной окружностью треугольника BNM (см. рис.). Докажем, что четырёхугольник NDMK — параллелограмм. Так как диагонали параллелограмма в точке пересечения делятся пополам, отсюда будет следовать, что прямая B1DK делит MN в отношении 1 : 1.
Сначала докажем параллельность прямых MD и NK. Вписанные углы BB1D и BCD опираются на одну дугу BAD, поэтому Равными будут и вписанные углы BB1K и BNK как опирающиеся на дугу BMK, то есть поэтому Это означает, что отрезки MC и NK параллельны.
Аналогично доказывается параллельность MK и ND.
Четырёхугольники BADC и BMKN вписанные, поэтому и Так как отсюда следует, что и, значит, отрезки MK и ND параллельны.
Итак, NDMK — параллелограмм, и B1D делит MN пополам.
Ответ: 1 : 1.