Решение:
а) Доказательство:
- Так как О - середина отрезков АВ и CD, то \( AO = OB \) и \( CO = OD \).
- Углы \( \angle AOC \) и \( \angle BOD \) являются вертикальными, следовательно, \( \angle AOC = \angle BOD \).
- По первому признаку равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними) \( \triangle AOC = \triangle BOD \), так как \( AO = OB \), \( CO = OD \) и \( \angle AOC = \angle BOD \).
- Из равенства \( \triangle AOC = \triangle BOD \) следует, что \( AC = BD \).
- Рассмотрим треугольники АСВ и BDA.
- У них сторона \( AB \) - общая.
- \( AC = BD \) (доказано выше).
- \( \angle CAB = \angle DBA \) (так как \( \triangle AOC = \triangle BOD \), то \( \angle CAO = \angle DBO \)).
- По первому признаку равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними) \( \triangle ACB = \triangle BDA \).
б) Нахождение \( \angle OAC \):
- Из равенства треугольников \( \triangle AOC = \triangle BOD \) следует, что \( \angle OAC = \angle OBD \) и \( \angle OCA = \angle ODB \).
- Нам дано \( \angle ODB = 20° \), значит, \( \angle OCA = 20° \).
- Нам дано \( \angle AOC = 115° \).
- В треугольнике АОС сумма углов равна 180°. Найдем \( \angle OAC \): \( \angle OAC = 180° - \angle AOC - \angle OCA = 180° - 115° - 20° = 45° \).
Ответ: а) \( \triangle ACB = \triangle BDA \) по первому признаку равенства треугольников. б) \( \angle OAC = 45° \).