Problema 483

En un triangle rectangle ,  es traça  perpendicular a  i també  i , bisectrius dels angles  i , respectivament.

Demostreu que:

a) La bisectriu de l’angle B és perpendicular a  i la bisectriu de l’angle B és perpendicular a . A més a més,  és bisecat per la bisectriu de l’angle B (en un punt a),i  és bisecat per la bisectriu de l’angle A (en un punt b) i conseqüentment  és paral·lel a  i igual a .

b) Les bisectrius  tallen la hipotenusa  en segments  que són iguals als costats , respectivament.

c) L’inradi de  és .

d) Si c i d són els incentres de  i . , és a dir, r és el costat del quadrat de diagonal .

e) La recta que passa pels incentres de  i  és perpendicular a la bisectriu de C, és a dir,  és perpendicular a la bisectriu .

f) Els punts c i d equidisten de la projecció de l’incentre de  en .

 

Babbit, A. (1918) AMM. Pp. 347-348. Los apartados (g) y (h) son del profesor J. B. Romero Márquez.

 

 

Solució de Ricard Peiró:

Siguen  els costats del triangle .

Siga .

 

a)

, , aleshores,  i  són perpendiculars.

, , aleshores,  i  són perpendiculars.

 

Aplicant la propietat de la bisectriu a :

. Aleshores,

Aplicant raons trigonomètriques al triangle rectangle :

                    (1)

Aplicant el teorema dels sinus al triangle :

.

                                                            (2)

Dividint les expressions (1) i (2):

Per tant,  és bisecat per la bisectriu de l’angle B.

Anàlogament,  és bisecat per la bisectriu de l’angle A,

.

Notem que  és paral·lela mitjana del triangle . Aleshores, .

 

b)

, , aleshores el triangle  és isòsceles, per tant, .

Anàlogament, el triangle  és isòsceles, .

 

c)

Siga r l’inradi del triangle  per ser el triangle rectangle, .

Aleshores, .

 

d)

Aplicant el teorema del catet i de l’altura al triangle rectangle :

,  , .

Siga els inradis dels triangles rectangles  i , respectivament.

Aleshores, , .

Siga  la projecció del centre c sobre la hipotenusa .

Siga  la projecció del centre d sobre la hipotenusa .

Per ser , punts de tangència de les circumferències inscrites:

, .

.

Aleshores,

.

Aleshores, .

Per tant, .

 

e)

Considerem el triangle .

Siga del centre I incentre del triangle .

 és altura del triangle .

 és altura del triangle .

Les dues altures s’intersecten en l’incentre I, ortocentre del triangle .

Aleshores, la recta CI és altura del triangle .

Per tant,  és perpendicular a la bisectriu .

 

f)

Siga  la projecció del centre I incentre del triangle  sobre la hipotenusa .

Per ser  punt de tangència de la circumferència inscrita al triangle .

, .

.

.

Aleshores, els punts c i d equidisten de la projecció de l’incentre de  en .