Треугольники ╨CAO и ╨CBO являются прямоугольными, так как OK — радиус, проведенный к хорде AB, а также OK является высотой в равнобедренном треугольнике OAB. Однако, из данных условия нельзя утверждать, что OK перпендикулярна AB.
Рассмотрим треугольники ╨AOC и ╨BOC.
OA = OB (радиусы).
OC — общая сторона.
Углы ╨CAO и ╨CBO равны.
В треугольнике ╨AOC, напротив равных углов ╨CAO и ╨COA (если бы OA=OC), лежали бы равные стороны. Но OA=OC, поэтому ╨CAO = ╨ACO.
Рассмотрим треугольники ╨AOC и ╨BOC.
OA = OB (радиусы).
╨CAO = ╨CBO (по условию).
Из равенства ╨CAO = ╨CBO следует, что треугольник ╨ABC равнобедренный с основанием AB, если бы C лежала на окружности. Но C - точка на окружности.
В треугольнике ╨OAC: OA = OC (радиусы), значит, ╨OAC = ╨OCA.
В треугольнике ╨OBC: OB = OC (радиусы), значит, ╨OBC = ╨OCB.
По условию ╨CAO = ╨CBO.
Следовательно, ╨OCA = ╨OCB.
Рассмотрим треугольники ╨ABC:
AC = BC.
Это следует из того, что ╨OCA = ╨OCB, и треугольники ╨AOC и ╨BOC равны по двум углам и прилежащей стороне (OA=OB, ╨CAO=╨CBO, ╨OCA=╨OCB).
Более того, треугольники ╨ABC равны по двум сторонам и углу между ними: AC = BC, OC - общая, ╨OCA = ╨OCB.
Но более строго: ╨AOC = ╨BOC (по двум углам и стороне между ними, так как ╨CAO = ╨CBO, OA = OB, и ╨OCA = ╨OCB).
Из равенства треугольников ╨AOC и ╨BOC следует, что AC = BC.