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第3問

円周上の4点を P1,P2,P3,P4P_1,P_2,P_3,P_4 とする。各 ii について、残りの3点が作る三角形の内心を IiI_i とする。I1,I2,I3,I4I_1,I_2,I_3,I_4 が長方形の頂点であることを示せ。
ステップ 5/5: 4頂点を4つの内心と同定する
Q1=I4,Q2=I3,Q3=I2,Q4=I1Q_1=I_4,\qquad Q_2=I_3,\qquad Q_3=I_2,\qquad Q_4=I_1
詳しい解説

Q1Q_1 では2つの円の中心が三角形 P1P2P3P_1P_2P_3 の各頂点での角の二等分線を与える。従って Q1Q_1 は3本の内角の二等分線上にあり、Q1=I4Q_1=I_4 である。巡回的に P1,P2,P3P_1,P_2,P_3。よって与えられた4つの内心は、上で示した長方形の頂点である。 Q2=I3Q_2=I_3 Q3=I2Q_3=I_2 Q4=I1Q_4=I_1