16361. Радиусы вписанной и описанной окружностей треугольника ABC
 равны r
 и R
 соответственно, I
 — центр вписанной окружности. Точки D
, E
 и F
 — центры описанных окружностей треугольников BIC
, AIC
 и AIB
 соответственно. Докажите, что отношение площадей треугольников DEF
 и ABC
 равно \frac{R}{2r}
.
Решение. Обозначим углы треугольника ABC
 при вершинах A
, B
 и C
 через \alpha
, \beta
 и \gamma
 соответственно, а противолежащие им стороны — через a
, b
 и c
 соответственно. Пусть O
 — центр описанной окружности треугольника ABC
.
Заметим, что точки D
, E
 и F
 — середины не содержащих точек соответственно A
, B
 и C
 дуг описанной окружности треугольника ABC
 (см. задачу 788), поэтому OE\perp AC
 и OF\perp AB
. Значит,
\sin\angle EOF=\sin\angle BAC=\sin\alpha.
 Аналогично, \sin\angle DOF=\sin\beta
 и \sin\angle DOE=\sin\gamma
. Тогда
S_{\triangle DEF}=S_{\triangle EOF}+S_{\triangle DOF}+S_{\triangle DOF}=\frac{1}{2}R^{2}\sin\alpha+\frac{1}{2}R^{2}\sin\beta+\frac{1}{2}R^{2}\sin\gamma=
=\frac{1}{2}R^{2}(\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma).
В то же время,
S_{\triangle ABC}=\frac{(a+b+c)r}{2}=\frac{r(2R\sin\alpha+2R\sin\beta+2R\sin\gamma)}{2}=
=rR(\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma).
 Следовательно,
\frac{S_{\triangle DEF}}{S_{\triangle ABC}}=\frac{\frac{1}{2}R^{2}(\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma)}{rR(\sin\alpha+\sin\beta+\sin\gamma)}=\frac{R}{2r}.
 Что и требовалось доказать.

Источник: Журнал «Crux Mathematicorum». — 2017, № 6, задача 4160, с. 273