A Very Convex Quadrilateral


$ABCD$ একটি উত্তল চতুর্ভুজ যেন $\angle ABD = \angle DBC, AD= CD$ এবং $AB \neq BC.$হয়। প্রমাণ কর যে, $ABCD$ একটি বৃত্তস্থ চতুর্ভূজ। 

(উত্তল চতুর্ভূজ হল এমন একটি চতুর্ভূজ যার সবগুলো অভ্যন্তরীণ কোণ # এর চেয়ে ছোট। একটূ উত্তল চতুর্ভূজ বৃত্তস্থ হয় যদি এবং কেবল যদি এর দুটি বিপরীত কোণের সমষ্টি # হয়। ) 


Proof Based Problems  


  0 Upvote                    0 Downvote


Solution

Disclaimer: The solutions we've shared are just one exciting approach, and there are surely many other wonderful methods out there. We’d love to hear your alternative solutions in the community thread below, so let's keep the creativity flowing!

Let $D'$ be the intersection of line $BD$ and circle $ABC$.



$ABCD'$ is cyclic. So,

\[\angle D'AC=\angle D'BC=\angle DBC=\angle ABD=\angle ABD'=\angle ACD'\]


$\therefore D'$ lies on the perpendicular bisector of $AC$ and it also lies on $BD$.


$AD=CD\implies D$ also lies on the perpendicular bisector of $AC$.


Two lines can intersect at atmost one point.

\[\therefore D=D'\]

So, $D$ is on circle $ABC$ or $ABCD$ is cyclic.

This is a proof based problem added for learning purposes and does not accept submissions.

You can view the solution by clicking on the solution tab.