Olimpiada Internacional de Matemáticas (Listas Largas) 1992 Problema 28
28 Dos círculos $ \Omega_{1}$ y $ \Omega_{2}$ son tangentes externamente entre sí en un punto $ I$ , y ambos círculos son tangentes a un tercer círculo $ \Omega$ que encierra a los dos círculos $ \Omega_{1}$ y $ \Omega_{2}$ . La tangente común a los dos círculos $ \Omega_{1}$ y $ \Omega_{2}$ en el punto $ I$ corta al círculo $ \Omega$ en un punto $ A$ . Una tangente común a los círculos $ \Omega_{1}$ y $ \Omega_{2}$ que no pasa por $ I$ corta al círculo $ \Omega$ en los puntos $ B$ y $ C$ , de modo que los puntos $ A$ e $ I$ están en el mismo lado de la recta $ BC$ . Demuestre que el punto $ I$ es el incentro del triángulo $ ABC$ . Formulación alternativa. Dos círculos son tangentes externamente en un punto $ I$ . Los dos círculos están dentro de un círculo grande y ambos son tangentes a él. La cuerda $ BC$ del círculo grande es tangente a ambos círculos pequeños (no en $ I$ ) . La tangente común a los dos círculos pequeños en el punto $ I$ corta al círculo grande en un punto $ A$ , donde los puntos $ A$ e $ I$ están en el mismo lado de la cuerda $ BC$ . Demuestre que el punto $ I$ es el incentro del triángulo $ ABC$ .
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