6645. Вневписанная окружность прямоугольного треугольника
ABC
(
\angle B=90^{\circ}
) касается стороны
BC
в точке
A_{1}
, а прямой
AC
— в точке
A_{2}
. Луч
A_{2}A_{1}
пересекает первый раз окружность, вписанную в треугольник
ABC
, в точке
A'
. Аналогично определяется точка
C'
. Докажите, что
AC\parallel A'C'
.
Решение. Проведём через центр
I
вписанной окружности радиуса
r
диаметр
PQ
, параллельный
AC
. Заметим, что
CI
— биссектриса внешнего угла при вершине
C
равнобедренного треугольника
A_{1}CA_{2}
, поэтому
CI\parallel A_{1}A_{2}
(см. задачу 1174). Поскольку
\angle PIC=\angle ACI=\angle BCI,~CA_{1}=\frac{1}{2}(AB+BC-AC)=r=IP

(см. задачи 4805 и 217), прямые
A_{1}P
и
CI
параллельны (точки
P
и
A_{1}
равноудалены от прямой
CI
). Поэтому прямая
A_{1}P
совпадает с прямой
A_{1}A_{2}
. Тогда точка
P
совпадает с
A'
. Аналогично точка
Q
совпадает с
C'
. Следовательно,
AC\parallel A'C'
.