2577. На стороне
AC
треугольника
ABC
выбрана точка
X
. Докажите, что если вписанные окружности треугольников
ABX
и
BCX
касаются друг друга, то точка
X
лежит на окружности, вписанной в треугольник
ABC
.
Решение. Пусть вписанная окружность треугольника
ABX
касается его сторон
AB
и
AX
в точках
L
и
K
соответственно, вписанная окружность треугольника
BCX
касается его сторон
BC
и
CX
в точках
M
и
N
соответственно,
Y
— точка касания этих окружностей, а
p
— полупериметр треугольника
ABC
. Тогда
KX=XY=NX,~p=AK+KX+CN+BM=AX+CN+BM=AX+CM+BM,

значит,
AX=p-(CM+BM)=p-BC
. Следовательно,
X
— точка касания стороны
AC
треугольника
ABC
с его вписанной окружностью (см. задачу 219).