Дано:
Доказать: AC || BD.
Рассмотрим углы ∠AOC и ∠BOD. Они являются вертикальными углами, а значит, ∠AOC = ∠BOD.
Так как OA = OC = OB = OD (как радиусы окружности), треугольники AOC и BOD - равнобедренные.
В равнобедренных треугольниках углы при основании равны. Следовательно:
Угол ∠OAC опирается на дугу OC, а угол ∠OBD опирается на дугу OD. Так как ∠AOC = ∠BOD, то и дуги OC и OD равны.
Сумма углов в треугольнике равна 180°. Следовательно, в треугольнике AOC:
∠OAC + ∠OCA + ∠AOC = 180°
Так как ∠OAC = ∠OCA, то 2∠OAC + ∠AOC = 180°, откуда ∠OAC = (180° - ∠AOC) / 2.
Аналогично, в треугольнике BOD: ∠OBD = (180° - ∠BOD) / 2.
Поскольку ∠AOC = ∠BOD, то ∠OAC = ∠OBD.
Углы ∠OAC и ∠OBD являются соответственными углами при прямых AC и BD и секущей AB. Так как ∠OAC = ∠OBD, то прямые AC и BD параллельны.
Ответ: AC || BD, что и требовалось доказать.