Sfera wpisana w czworościan
jest styczna do ściany
w punkcie
a sfera dopisana do tego czworościanu jest
styczna do ściany
w punkcie
Dowieść, że jeżeli
jest środkiem okręgu opisanego na trójkącie
to
jest punktem przecięcia wysokości tego trójkąta.
Rozwiązanie
Oznaczmy przez
i
rozpatrywane sfery. Niech
będzie
stożkiem o wierzchołku
w który wpisane są sfery
i
(każda tworząca stożka
jest wspólną styczną sfer
i
).
Posługując się sferami Dandelina, wnioskujemy, że część wspólna
płaszczyzny
i stożka
jest elipsą wpisaną w trójkąt
a punkty
i
to jej ogniska. W takim razie
spełnione są równości
Wiadomo, że jeśli punkt
jest środkiem okręgu opisanego na
trójkącie
a
punktem przecięcia jego wysokości, to
powyższe równości są spełnione. Z drugiej strony dla danego punktu
punkt
jest jednoznacznie wyznaczony przez powyższe
zależności. Skoro więc
jest środkiem okręgu opisanego na
trójkącie
to
musi być punktem przecięcia wysokości
tego trójkąta.