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第5题

给定圆 KK 上三个互异点 A,B,CA,B,C。作圆 KK 上的点 DD,使凸四边形 ABCDABCD 有内切圆。
第 5/5 步:证明构造确实可行
通俗地说

圆内接四边形有内切圆当且仅当两组对边和相等;由连续性可保证存在这样的 DD。

AB+CD=BC+ADAB+CD=BC+AD
详细分析

当 DD 在 KK 的所选弧上移动时,连续函数 AB+CD−(BC+AD)AB+CD-(BC+AD) 在 DD 接近 CC 时为负、在 DD 接近 AA 时为正。因此存在一点 DD 使其为零;凸四边形的切线长度判据表明这正是存在内切圆的条件。前面的构造通过内心确定该 DD。