13В (ЕГЭ 2017).  Точки \(E\) и \(K\) — соответственно середины сторон \(CD\) и \(AD\) квадрата \(ABCD.\) Прямая \(BE\) пересекается с прямой \(CK\) в точке \(O.\)

а) Докажите, что вокруг четырёхугольника \(ABOK\) можно описать окружность.

б) Найдите \(AO,\) если сторона квадрата равна \(1.\)

Ответ

ОТВЕТ:  \(1.\)

Решение

а) Треугольники BCE и CDK равны по двум катетам (\(BC = CD\) как стороны квадрата, \(CE = KD\) как половины сторон квадрата), следовательно, \(\angle CBE = \angle KCD = \alpha .\) Тогда, \(\angle BCK = \angle BCE-\angle KCD = {90^ \circ }-\alpha ,\) значит, из суммы углов треугольника BCO:

\(\angle BOC = {180^ \circ }-\angle CBO-\angle OCB = {180^ \circ }-\alpha -({90^ \circ }-\alpha ) = {90^ \circ }.\)

Следовательно, сумма противоположных углов четырёхугольника ABOK равна \({180^ \circ }\), поэтому вокруг него можно описать окружность. Что и требовалось доказать.

б) Продолжим стороны AB и CK до их пересечения в точке T.  Отрезок \(AK = \frac{{BC}}{2},\) поэтому он является средней линией треугольника TBC. Значит, точка A является серединой отрезка BT и OA является медианой, проведенной к гипотенузе BT в прямоугольном треугольнике TOB. Следовательно, \(OA = \frac{{BT}}{2} = \frac{{2AB}}{2} = AB = 1.\)

Ответ: \(1.\)