D が ⊿ABC の辺 BC 上の点で
⊿ABD の内接円と ⊿ADC の内接円の
大きさが同じであるとする
a = BC, b = CA, c = AB, f = AD  とおくと
4f2 = (b+c)2 - a2

適当に拡大・縮小して
二つの内接円の半径は 1 としてよい。
⊿ABD と ⊿ADC の各々の内心を I, J とおく。
辺 BC と各々の内接円との接点を E, F とする。
x = BE, y = ED, z = DF, w = FC とおき
A から BC までの距離を t とおき m = t/(t-2) とおく。
補題より次を得る。
① xy = m, zw = m
② f = x(y2+1)/(m-1)
③ b = z(w2+1)/(m-1), c = y(x2+1)/(m-1)
さらに、∠IDE + ∠JDF = 90°なので
yz = (1/tan ∠IDE)(1/tan ∠JDF) = 1 である。
これを使って ①、②、③ を書き直して次を得る。
④ x = m/y, z = 1/y, w = my
⑤ f = (my+m/y)/(m-1) = m(y2+1)/(y(m-1))
⑥ b = (m2y+1/y)/(m-1) = (m2y2 + 1)/(y(m-1))
  c = (m2/y+y)/(m-1) = (m2+y2)/(y(m-1))
であり
 b+c = (m2+1)(y2+1)/(y(m-1))
⑦ a = x+y+z+w = m/y + y + 1/y + my =(m+1)(y2+1)/y
⑧ b+c-a = 2(y2+1)/(y(m-1))
  b+c+a = 2m2(y2+1)/(y(m-1))
よって ⑤、⑧ より
(b+c-a)(b+c+a) = 4f2
を得る。

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