2010 제24회 한국수학올림피아드 고등부 6번문제

원에 내접하는 사각형 $ABCD$에 대하여 직선 $AB$와 $CD$가 점 $X$에서 만난다. 점 $B$를 지나고 직선 $AC$와 직교하는 직선과 점 $C$를 지나고 직선 $BD$와 직교하는 직선의 교점을 $P$라 하고, 점 $D$를 지나고 직선 $AC$와 직교하는 직선과 점 $A$를 지나고 직선 $BD$와 직교하는 직선의 교점을 $Q$라 하자. 세 점 $X,P,Q$가 한 직선 위에 있음을 보여라.
(2010년 8월 22일 14:00-16:30)