10068. Внутри равнобокой трапеции
ABCD
с основаниями
BC
и
AD
расположена окружность
\omega
с центром
I
, касающаяся отрезков
AB
,
CD
и
DA
. Окружность, описанная около треугольника
BIC
, вторично пересекает сторону
AB
в точке
E
. Докажите, что прямая
CE
касается окружности
\omega
.
Решение. Заметим, что точка
I
лежит на оси симметрии трапеции, поэтому
\angle ICD=\angle IBA
. Пользуясь вписанностью четырёхугольника
CBEI
, получаем
\angle ICD=\angle IBA=\angle IBE=\angle ICE.

Поскольку прямая
CD
касается окружности
\omega
, то и прямая
CE
, симметричная ей относительно
CI
, также касается
\omega
.
Примечание. Есть и другие решения, например, с использованием равенств
\angle IEA=\angle ICB=\angle IBC=\angle IEC.