De investigación. Problema 353

En un triángulo rectángulo ABC, recto en C, sea CD una altura. Los círculos de centros P, Q e I están inscritos en los triángulos ACD, BCD y ABC, respectivamente. Demostrar que el segmento PQ es igual al segmento CI y es perpendicular a él.


Campo, S. (2005) Métodos sintéticos de la geometría. Edición de autor. Salamanca. (p.22)

 

Solución de José María Pedret, Ingeniero Naval. Esplugues de Llobregat (Barcelona). (5 de noviembre de 2006)

 

SOLUCIÓN

 

Resolveremos las cuestiones observando la figura trazada a partir del enunciado


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El triángulo ADC tiene un ángulo recto y un ángulo común A con el triángulo rectángulo ACB, ADC y ACB son semejantes.


El triángulo BDC tiene un ángulo recto y un ángulo común B con el triángulo rectángulo ACB, BDC y ACB son semejantes.

 

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Como DP y DQ son bisectrices de ángulos suplementarios, son perpendiculares. Luego el triángulo PDQ es rectángulo

 

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Con lo que hemos deducido la igualdad

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Observando los ángulos de la figura y trabajando con ángulos dirigidos (módulo π) tenemos

 

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Pero además

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Y como los ángulos son menores que π

 

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Entonces CO es perpendicular a KJ y por tanto CI es perpendicular a PQ.