4780. Докажите, что биссектрисы углов выпуклого четырёхугольника образуют вписанный четырёхугольник.
Указание. Выразите противоположные углы полученного четырёхугольника через углы данного.
Решение. Обозначим углы данного четырёхугольника
ABCD
через
2\alpha
,
2\beta
,
2\gamma
,
2\delta
соответственно. Пусть биссектрисы углов
A
и
B
пересекаются в точке
M
, углов
B
и
C
— в точке
N
, углов
C
и
D
— в точке
K
, углов
A
и
D
— в точке
L
(см. рис.).
Рассмотрим случай, когда четырёхугольник, образованный этими биссектрисами, — это четырёхугольник
KNML
. Тогда
\angle AMB+\angle CKD=180^{\circ}-(\alpha+\beta)+180^{\circ}-(\gamma+\delta)=

=360^{\circ}-(\alpha+\beta+\gamma+\delta)=360^{\circ}-\frac{1}{2}\cdot360^{\circ}=180^{\circ}.

Следовательно, около четырёхугольника
KNML
можно описать окружность.
Примечание. Это утверждение верно и для биссектрис внешних углов выпуклого четырёхугольника.