13750. Точки D
 и E
 расположены на сторонах соответственно AB
 и AC
 треугольника ABC
, причём отрезок DE
 параллелен стороне BC
 и касается вписанной окружности треугольника ABC
. Докажите, что
DE\leqslant\frac{1}{8}(AB+BC+CA).
Решение. Обозначим BC=a
, AC=b
, AB=c
. Пусть вписанная окружность касается сторон BC
, CA
 и AB
 в точках P
, Q
 и R
 соответственно.
Из параллельности DE
 и BC
 получаем, что треугольники ADE
 и ABC
 подобны. Значит,
\frac{AD+DE+AE}{AB+BC+AC}=\frac{DE}{BC}=\frac{DE}{a},
 а так как
AD+DE+AR=AD+(DR+AE)+EQ=(AD+DR)+(AE+EQ)=
=AR+AQ=b+c-a
 (см. задачу 219), то
\frac{b+c-a}{a+b+c}=\frac{DE}{a},
 откуда
DE=\frac{a(b+c-a)}{a+b+c}.
 Значит,
\frac{1}{8}(AB+BC+AC)-DE=\frac{a+b+c}{8}-\frac{8a(b+c-a)}{a+b+c}=
=\frac{(a+b+c)^{2}-8a(b+c-a)}{8(a+b+c)}=\frac{(b+c)^{2}-6a(b+c)+9a^{2}}{8(a+b+c)}=
=\frac{(b+c-3a)^{2}}{8(a+b+c)}\geqslant0.
 Следовательно,
DE\leqslant\frac{1}{8}(AB+BC+CA).
 Что и требовалось доказать
Источник: Журнал «Crux Mathematicorum». — 2004, № 8, задача 2, с. 492
Источник: Итальянские математические олимпиады. — 2002