Точка O — центр окружности, описанной около остроугольного треугольника ABC, I — центр вписанной в него окружности, H — точка пересечения высот. Известно, что
а) Докажите, что точка I лежит на окружности, описанной около треугольника BOC.
б) Найдите угол OIH, если
Точка O — центр описанной окружности около треугольника ABC, поэтому
Значит,
Найдём угол BIC:
Значит, поэтому точки B, O, I и C лежат на одной окружности.
б) Найдём угол BHC:
Значит, поэтому точки B, O, I, H и C лежат на одной окружности.
Поскольку получаем
В равнобедренном треугольнике BOC имеем
Прямая BH перпендикулярна AC, поэтому
Значит, Биссектриса угла треугольника лежит внутри угла, образованного медианой и высотой, исходящими из той же вершины, поэтому лучи BH, BI и BO пересекают дугу окружности в указанном на рисунке порядке. Четырёхугольник BOIH вписан в окружность, поэтому
Ответ: б) 175°.


Нельзя ли вместо того, чтобы выражать угол BIC из треугольника BIC сказать, что он равен углу BOC, т.к. они опираются на одну и ту же дугу?
Вообще-то, мы именно это и доказываем. Мы изначально ничего не знаем про точку I, поэтому нет никакого вписанного угла BIC.
Если вписанные углы опираются на одну дугу, то они равны, а разве есть обратная теорема о том, что если углы равны, и опираются на одну общую сторону, то они являются вписанными в окружность?
Нет. Есть теорема о том, что если имеется два равных угла и один из них вписан в окружность, то и второй вписан ту же окружность.