MN II AB как средняя линия в треугольнике ABC; ML II CD как средняя линия BCD; KL II AB как средняя линия ABD; KN II CD как средняя линия ACD; Поэтому противоположные стороны четырехугольника KLMN параллельны, то есть это параллелограмм. По условию его диагонали KM и LN перпендикулярны, то есть это - ромб, все его стороны равны. Так же по условию KN = LN, то есть треугольник KNL равносторонний. Следовательно ∠NKL = 60°; Так как стороны этого угла параллельны сторонам искомого угла (то есть KL II AB; KN II CD), то прямые AB и CD тоже образуют угол 60°.
Проведем из вершины отрезки , где точка пересечение с окружностью. Обозначим точку перпендикуляра с . Получим четырехугольник , который вписан в окружность. По теореме Птолемея , так как лежит на центре , то треугольники прямоугольные. . Откуда при подстановке получаем соотношение . Так как Четырехугольник прямоугольник. Заметим что - высота прямоугольного треугольника , тогда . Откуда по Теореме Пифагора , так как является высотой прямоугольного треугольника , то
ML II CD как средняя линия BCD;
KL II AB как средняя линия ABD;
KN II CD как средняя линия ACD;
Поэтому противоположные стороны четырехугольника KLMN параллельны, то есть это параллелограмм.
По условию его диагонали KM и LN перпендикулярны, то есть это - ромб, все его стороны равны.
Так же по условию KN = LN, то есть треугольник KNL равносторонний.
Следовательно ∠NKL = 60°;
Так как стороны этого угла параллельны сторонам искомого угла (то есть KL II AB; KN II CD), то прямые AB и CD тоже образуют угол 60°.
Получим четырехугольник , который вписан в окружность.
По теореме Птолемея , так как лежит на центре , то треугольники прямоугольные.
.
Откуда при подстановке получаем соотношение
.
Так как
Четырехугольник прямоугольник.
Заметим что - высота прямоугольного треугольника
, тогда
.
Откуда по Теореме Пифагора
, так как является высотой прямоугольного треугольника , то
тогда