取りあえずの解答

正方形の一辺の長さを 1 とする。
傳EI の内接円の半径を r とおく。
傳EI は ∠EBI = 90°の直角三角形なので
2r = BE + BI - EI である。
(図のように J を 傳EI の内心とし、
K,L,M を図のようにとると
r = BK = BM, EK = EL, IM = IL より)
   (増加を押す)

傳EI と 僂HE が相似であることに注意する。
   (増加を押す)

BE = x, EH = y, BI = z, EI = u, IF = v とおく。
HD = EH = y, CH = 1-y, EC = 1-x, v = 1-u である。
傳EI と 僂HE が相似であることより
x : u : z = 1-y : y : 1-x が成り立つ。
これを使って
x + z - u = 2v を示せばよい。つまり
x + z + u = 2 を示せばよい。

三平方の定理より
y2 = (1-y)2+(1-x)2 で ある。
つまり 2(1-y) = 2x - x2 である。
x : u : z = 1-y : y : 1-x より
(1-y)u = xy, (1-y)z = x(1-x) なので
(1-y)(x+z+u) = (1-y)x + x(1-x) + xy
 = 2x - x2 = 2(1-y) を得る
1-y ≠ 0 としてよいので
x + z + u = 2 を得る。

これは松倉君と考えた解答です。
エレガント?な解答は関連問題参照。

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