4284. Докажите, что отрезки, соединяющие вершины треугольника с точками касания противоположных сторон с соответствующими вневписанными окружностями, пересекаются в одной точке (точка Нагеля).
Указание. Примените теорему Чевы (см. задачу 1621).
Решение. Рассмотрим треугольник
ABC
. Обозначим
BC=a
,
AC=b
,
AB=a
. Пусть
A'
,
B'
,
C'
— точки касания вневписанных окружностей треугольника со сторонами
BC
,
AC
,
AB
соответственно,
K
— точка касания первой из этих окружностей с продолжением стороны
AB
,
p
— полупериметр треугольника.
Тогда
BA'=BK=AK-AB=p-c

(см. задачу 4805). Аналогично
A'C=p-b,~CB'=p-a,~B'A=p-c,~AC'=p-b,~C'B=p-a.

Поэтому
\frac{AC'}{C'B}\cdot\frac{BA'}{A'C}\cdot\frac{CB'}{B'A}=\frac{p-b}{p-a}\cdot\frac{p-c}{p-b}\cdot\frac{p-a}{p-c}=1.

Следовательно, по теореме Чевы (см. задачу 1621) отрезки
AA'
,
BB'
и
CC'
пересекаются в одной точке.