11642. В остроугольном треугольнике ABC
 угол A
 равен 45^{\circ}
, BD
 — высота. Окружность, с центром I
, вписанная в треугольник BCD
, касается стороны BD
 в точке E
. Докажите, что прямая CI
 параллельна прямой EF
, где F
 — середина AB
.
Решение. Заметим, что угол BAC
 — наименьший угол треугольника ABC
, так как сумма двух других его углов равна 135^{\circ}
 и каждый из них меньше 90^{\circ}
 (если один из них не превосходит 45^{\circ}
, то второй не меньше 90^{\circ}
, что невозможно). Значит, BC
 — наименьшая сторона треугольника ABC
.
На луче CA
 отложим отрезок CM=BC
. Тогда точка M
 лежит на отрезке AC
. Треугольник BCM
 равнобедренный, поэтому биссектриса CI
 его угла BCM
 пересекает сторону BM
 в её середине N
. Значит, NF
 — средняя линия треугольника ABM
, и NF\parallel AC
. Радиус IE=r
 вписанной окружности прямоугольного треугольника BCD
 перпендикулярен стороне BD
, поэтому IE\parallel NF
. Следовательно, NF\parallel IE
.
Поскольку NF=\frac{1}{2}AM
, а
AM=AC-CM=(AD+DC)-CM=(BD+DC)-BC=2r=2IE
 (см. задачу 217), то NF=IE
. Значит, IEFN
 — параллелограмм. Тогда EF\parallel IN
, следовательно, CI\parallel EF
. Что и требовалось доказать.
Автор: Калинин Д. А.
Источник: Грибалко А. В., Медников Л. Э. XXI—XXII турниры математических боёв имени А. П. Савина. — М.: МЦНМО, 2020. — № 267, с. 37