Dany jest trójkąt
i takie punkty
i
że
leży na odcinku
leży na odcinku
oraz
zachodzą równości
i
(rysunek). Symetralna
odcinka
przecina
w punkcie
Udowodnić, że
kąty
i
są równe.
Rozwiązanie
Skoro punkt
jest środkiem
jego odległość od prostej
to średnia arytmetyczna odległości punktów
i
od
Jest ona równa średniej arytmetycznej odległości tych punktów
od
ponieważ
i
Zatem
jest równo odległy od
i
skąd
oraz
Niech
będzie takim punktem na półprostej
że
Z podobieństwa trójkątów równoramiennych
i
mamy
Zatem skoro na
czworokącie
można opisać okrąg, to