а)
Пусть AC≥BC, ; а N и K — точки касания окружности со сторонами AC и BC.
Так как отрезки касательных, проведенных из одной точки равны, то
CN=CK,BK=BPAN=AP
Тогда
AC−BC=AN−BK=AP−BP=(AM+MP)−(BM−MP)=2MP
Следовательно, ; MP=2AC−BC
Для случая, где BC>AC, аналогично.
б) AM=MC, также AM=MB, тогда по признаку прямоугольного треугольника ΔABC — прямоугольный.
Пусть точка O — центр вписанной окружности.
Тогда рассмотрим CNOK:
У него все углы прямые, а также соседние стороны равны. Значит, CNOK — квадрат.
Пусть CN=CK=x, а BK=BP=x, тогда BM=AM=x+2r.
Тогда AN=AP=AM+MP=x+2r+2r=x+r
По теореме Пифагора для ΔABC:
BC2+AC2=AB2
(x+r)2+(x+2r)2=(2x+r)2
2x2=2xr+4r2
(x−2r)(x+r)=0⟹x=2r.
Тогда BC:AC:AB=3:4:5, значит
∠A=arccos54,∠B=arccos53,∠C=90∘.
Ответ: ∠A=arccos54,∠B=arccos53,∠C=90∘.