解答

図のように 僊BC の外接円と
AI の延長線との交点を E とする。
E = D つまり
E が 僊BC の外心であることを示す
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円周角の定理より
∠CBE = ∠CAE である。
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I は 僊BC の内心なので
∠CAE = ∠BAE で
∠ABI = ∠CBI である。
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僊BI に注目して
∠EIB = ∠ABI + ∠BAI である。
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僞IB において
∠EIB = ∠ABI + ∠BAI   = ∠CBI + ∠CBE = ∠EBI
であるので EI = EB である。
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また ∠BAE = ∠CAE であるので
EB = EC である。

EI = EB = EC なので
E は 僮BC の外心である。

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