Problema 397.- En el triángulo escaleno ABC con  se consideran las circunferencias inscrita y circunscrita. La recta tangente en A a la circunferencia circunscrita corta a la recta BC en M. Sean S y R los puntos de tangencia de la circunferencia inscrita con los catetos AC y AB respectivamente. La recta RS corta a la recta BC en N. Las rectas AM y SR se cortan en U. Demuestre que el triángulo UMN es isósceles.

Resolución: (Vicente Vicario García, I.E.S. “EL SUR”, Huelva).

Con la notación habitual en el triángulo supondremos, sin pérdida de generalidad, que  . Como el triángulo es rectángulo en A, entonces , y además  (ya que el triángulo es escaleno, por hipótesis).

Sea O el centro de la circunferencia que circunscribe al triángulo ABC, y que, por ser rectángulo, se ubicará en el punto medio de la hipotenusa. Es claro entonces que los triángulos OAB y OAC son isósceles, de manera que  y .

Por otra parte, sea I el centro de la circunferencia inscrita al triángulo ABC. Entonces también es claro que el cuadrilátero ISAT es un cuadrado y, por tanto, tenemos que .

Ahora, por ser la recta tangente a la circunferencia circunscrita en A perpendicular al radio, se tiene que . También, por la construcción dada, .  Además, podemos observar en el triángulo BMA que .

Finalmente se tiene que:

 

ya que los ángulos B y C son complementarios.y el triángulo MNU posee dos ángulos iguales  siendo en consecuencia isósceles.

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