6212. В треугольнике
ABC
сторона
AC
наименьшая. На сторонах
AB
и
CB
взяты точки
K
и
L
соответственно, причём
KA=AC=CL
. Пусть
M
— точка пересечения
AL
и
KC
, а
I
— центр вписанной в треугольник
ABC
окружности. Докажите, что прямая
MI
перпендикулярна прямой
AC
.
Решение. Центр вписанной окружности треугольника — это точка пересечения его биссектрис, поэтому
AI
и
CI
— биссектрисы углов
BAC
и
BCA
.
Пусть прямые
AI
и
CK
пересекаются в точке
X
, а прямые
CI
и
AL
— в точке
Y
. Поскольку треугольник
KAC
— равнобедренный (
AC=AK
по условию задачи), то его биссектриса
AX
является высотой. Значит,
AX
— высота треугольника
AMC
. Аналогично,
CY
— также высота этого треугольника.
Поскольку эти высоты пересекаются в точке
I
, то
I
— точка пересечения высот треугольника
AMC
, а так как три прямые, содержащие высоты треугольника, пересекаются в одной точке, то
MI
лежит на третьей высоте. Следовательно,
MI\perp AC
.