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
.