Let ABC be any triangle and I its Incenter. Call E and F the reflections of I around the sides AB, BC, respectively. Now, denote G the reflection of I around the midpoint, D, of side AB. Prove that AG\perp{EF}.
Proof. This is just angle chasing. Indeed, call L the intersection of AG and IE, then,
\angle{EPA}=180^\circ-\angle{FEI}-\angle{ELG}
Denote by M and N the intersection of the Incircle of ABC with the sides AB, BC, respectively. As BMIN is clearly a right kite and \triangle{EFI} is isosceles with IE=IF=2r, it follows
\angle{EPA}=180^\circ-\frac{180^\circ-\angle{MIN}}{2}-\angle{MLA}
\angle{EPA}=180^\circ-\left[\frac{180^\circ-(180^\circ-\angle{ABC})}{2}\right]-\angle{MLA}
\angle{EPA}=180^\circ-\frac{\angle{ABC}}{2}-\angle{MLA}
As ID=DG and AD=BD the quadrilateral AGBI is a parallelogram, then, \angle{IBA}=\angle{GAB}=\frac{\angle{ABC}}{2}. Since \angle{LMA}=90^\circ, it follows that \angle{MLA}=90^\circ-\frac{\angle{ABC}}{2}. Finally,
\angle{EPA}=180^\circ-\frac{\angle{ABC}}{2}-90^\circ+\frac{\angle{ABC}}{2}=90^\circ
\square
Otra forma de demostrar este resultado:
ResponderEliminarSea H el punto medio del segmento FG.
sea HK segmento paralelo a la recta GA.
Los triángulos FHK y FGP son semejantes y
FK = KP pues I es el incentro ⇒ PH = HF ⇒
La circunferencia circunscrita al triángulo FGP
tiene a FG como diámetro y así el ángulo ∠GPF
es recto.
Muchas gracias por tu aporte e interés.
ResponderEliminarEmmanuel, la verdad es que la página está bastante cuidada y plantea problemas matemáticos muy interesantes. Veo que los tratas por medio de ángulos y yo me entretengo buscándoles solución por métodos de transformaciones: Homologías, homografías, inversiones, polaridad. Lo que no sé es cómo incluir figuras en mis comentarios. Muchas veces las necesito.
EliminarHola, ANCAPE. Tampoco sé cómo subir imágenes en los comentarios. Creo que no se puede.
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