Решение:
- а) Доказательство равенства треугольников:
- \( AO = OB \) и \( CO = OD \) по условию (точка О — середина отрезков АВ и CD).
- \( \angle AOC = \angle BOD \) как вертикальные углы.
- По признаку \( \text{сторона-угол-сторона} \) (\( \text{СУС} \)) \( \triangle AOC = \triangle BOD \).
- Из равенства этих треугольников следует, что \( AC = BD \) и \( \angle OAC = \angle OBD \), \( \angle OCA = \angle ODB \).
- Рассмотрим \( \triangle ACB \) и \( \triangle BDA \).
- \( AC = BD \) (доказано выше).
- \( CB = DA \) (общая сторона).
- \( AB = AB \) (общая сторона).
- По третьему признаку равенства треугольников (по трем сторонам, \( \text{ССС} \)) \( \triangle ACB = \triangle BDA \).
- б) Нахождение \( \angle OAC \):
- Из равенства \( \triangle AOC = \triangle BOD \) следует, что \( \angle OAC = \angle OBD \) и \( \angle OCA = \angle ODB \).
- По условию \( \angle ODB = 20^{\circ} \), следовательно, \( \angle OCA = 20^{\circ} \).
- \( \angle AOC = 115^{\circ} \) по условию.
- В \( \triangle AOC \): \( \angle OAC + \angle AOC + \angle OCA = 180^{\circ} \).
- \( \angle OAC + 115^{\circ} + 20^{\circ} = 180^{\circ} \).
- \( \angle OAC + 135^{\circ} = 180^{\circ} \).
- \( \angle OAC = 180^{\circ} - 135^{\circ} = 45^{\circ} \).
Ответ: а) Доказано. б) \( \angle OAC = 45^{\circ} \).