Соединим центр окружности О с точками А и С. Полученный четырехугольник ВАОС- ромб, т.к. его диагонали ВО и АС пересекаются под прямым углом и делятся в точке пересечения пополам.Меньшая диагональ ромба равна радиусу окружности. Обозначим вторую диагональ 2х. По теореме об отрезках пересекающихся хорд получим
![x\cdot x=\frac{r}{2} \cdot \frac{3r}{2}\\x^{2}=\frac{3r^{2}}{4}\\x=\frac{\sqrt{3}r}{2} x\cdot x=\frac{r}{2} \cdot \frac{3r}{2}\\x^{2}=\frac{3r^{2}}{4}\\x=\frac{\sqrt{3}r}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=x%5Ccdot+x%3D%5Cfrac%7Br%7D%7B2%7D+%5Ccdot+%5Cfrac%7B3r%7D%7B2%7D%5C%5Cx%5E%7B2%7D%3D%5Cfrac%7B3r%5E%7B2%7D%7D%7B4%7D%5C%5Cx%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B3%7Dr%7D%7B2%7D)
Эта диагональ делит наш ромб на два равных равнобедренных треугольника. Рассмотрим один из этих треугольников АОС. Используя теорему косинусов найдем косинус угла АОС.
![AC^{2}=AO^{2}+OC^{2}-2AO\cdot OC\cdot cos AOC\\3r^{2}=r^{2}+r^{2}-2r^{2}\cdot cos AOC\\r^{2}=-2r^{2}\cdot cos AOC\\cos AOC=-\frac{1}{2}\\AOC=120^{0}\\ABC=120^{0} AC^{2}=AO^{2}+OC^{2}-2AO\cdot OC\cdot cos AOC\\3r^{2}=r^{2}+r^{2}-2r^{2}\cdot cos AOC\\r^{2}=-2r^{2}\cdot cos AOC\\cos AOC=-\frac{1}{2}\\AOC=120^{0}\\ABC=120^{0}](https://tex.z-dn.net/?f=AC%5E%7B2%7D%3DAO%5E%7B2%7D%2BOC%5E%7B2%7D-2AO%5Ccdot+OC%5Ccdot+cos+AOC%5C%5C3r%5E%7B2%7D%3Dr%5E%7B2%7D%2Br%5E%7B2%7D-2r%5E%7B2%7D%5Ccdot+cos+AOC%5C%5Cr%5E%7B2%7D%3D-2r%5E%7B2%7D%5Ccdot+cos+AOC%5C%5Ccos+AOC%3D-%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5C%5CAOC%3D120%5E%7B0%7D%5C%5CABC%3D120%5E%7B0%7D)
Угол АОС- центральный, а угол АDС - соответствующий ему вписанный, поэтому он равен половине центрального АОС, т.е. угол АDС=60 градусов.Углы ВАD и ВСD равны и равны 90 градусов, потому что они опираются на диаметр окружности. Таким образом углы четыврехугольника равны : угол В=120, угол D =60, угол А и угол С по 90. Так как центральные углы АОС, АОD и СОD равны и образуют вместе 360 градусов, то каждый из них равен 120 градусов. зная это определим градусную меру дуг. Дуга АВ = дуге ВС = 60 градусов. Дуга АD= дуге СD= 120 градусов.