4806. Докажите, что катет прямоугольного треугольника равен сумме радиуса вписанной окружности и радиуса вневписанной окружности, касающейся этого катета.
Указание. Пусть
BC
— катет прямоугольного треугольника
ABC
(
\angle C=90^{\circ}
). Докажите, что расстояние от вершины
B
до точки касания гипотенузы со вписанной окружностью равно радиусу вневписанной окружности, касающейся катета
BC
.
Решение. Пусть
O
— центр вписанной окружности прямоугольного треугольника
ABC
,
P
— точка касания этой окружности с катетом
BC
,
r
— радиус этой окружности. Пусть также окружность с центром в точке
O_{1}
и радиусом
R
касается катета
BC
в точке
Q
и, кроме того, касается продолжений катета
AC
и гипотенузы
AB
.
Отрезок
OO_{1}
виден из точек
C
и
B
под прямым углом. Поэтому точки
B
и
C
лежат на окружности с диаметром
OO_{1}
. Следовательно,
\angle BOO_{1}=\angle BCO_{1}=45^{\circ}.

Тогда
OB=O_{1}B
.
Пусть
M
и
N
точки касания окружностей с прямой
AB
(
AM\lt AN
). Тогда треугольники
OMB
и
BNO_{1}
равны по гипотенузе и острому углу. Поэтому
BM=O_{1}N=R
. Следовательно,
BC=BP+PC=BM+PC=R+r.