Обозначим равные катеты прямоугольного треугольника - а.
АК и ВМ - медианы. Медианы, проведенные к равным сторонам, равны. АК = ВМ.
Из прямоугольного треугольника САК по теореме Пифагора найдем медиану АК:
АК = √(АС² + СК²) = √(а² + (a/2)²) = √(a² + a²/4) = √(5a²/4) = a√5/2
Медианы точкой пересечения делятся в отношении 2 : 1, считая от вершины, тогда
OK = ОМ = 1/3 AK = a√5/6
AO = ВО = 2·OK = a√5/3
Из треугольника ОКВ по теореме косинусов:
KB² = KO² + OB² - 2·KO·OB·cosα
a²/4 = (a√5/6)² + (a√5/3)² - 2 · a√5/6 · a√5/3 · cosα
a²/4 = 5a²/36 + 5a²/9 - 2 · 5a²/18 · cosα
1/4 = 5/36 + 5/9 - 5/9 · cosα
cosα = (25/36 - 1/4) : (5/9) = 16/36 · 9/5 = 4/9 · 9/5 = 4/5 = 0,8
По таблице Брадиса находим, что
α ≈ 37°
Точка N лежит на серединном перпендикуляре к AD, следовательно равноудалена от концов отрезка.
△AND - равнобедренный, DAN=ADN
DAN =A/2 +NAC
ADN =A/2 +B (внешний угол △BAD)
=> NAC =B =∪AC/2
Угол между прямой NA и хордой AC равен половине дуги, стягиваемой хордой, следовательно NA является касательной.
Докажем этот признак для острого угла NAC.
NAC =∪AC/2 =AOC/2 =AOH
△AOC - равнобедренный, OH - биссектриса и высота
OAH =90-AOH =90-NAC => OAN =OAH+NAC =90
Прямая NA перпендикулярна радиусу OA, следовательно является касательной.
Для тупого угла как для смежного с NAC:
180-NAC =(360-∪AC)/2 => NAC=∪AC/2, далее по доказанному.