Обозначим диаметр как СД.
Продолжим прямые АМ и ВМ до второго их пересечения с окружностью в точках К и Р соответственно.
Так как ∠АМС=∠BМД по условию, ∠АМС=∠ДМК и ∠СОР=∠ВОД
как вертикальные, то ∠АОС=∠СОР и ∠ВОД=∠ДОК.
Диаметр СД делит окружность на две равные полуокружности, в которых есть две пары равных дуг. ∩АС=∩СР и ∩ВД=∩ДК, значит ∩АВ=∩КР.
Если точка пересечения двух секущих к окружности находится внутри окружности, то угол между секущими равен полусумме дуг, которые они высекают.
АК и ВР - секущие, М - точка их пересечения. ∠АМВ=(∩АВ+∩КР)/2=2·∩АВ/2=∩АВ.
∩АВ=∠АОВ ⇒ ∠АОВ=∠АМВ.
Доказано.