6. (Внешняя лемма о трезубце) Точка W' пересечения биссектрисы внешнего угла A треугольника ABC с описанной окружностью треугольника ABC делит дугу BC пополам и равноудалена от точек B, C и двух центров вневписанных окружностей, касающихся сторон AB и AC.
Докажем, что точка пересечения биссектрисы внешнего угла A треугольника ABC с описанной окружностью является серединой дуги BC, содержащей A, и равноудалена от вершин
и центров вневписанных окружностей, касающихся сторон AB и AC.
1. Внутренняя биссектриса угла A пересекает описанную окружность в середине дуги BC, не содержащей A. Внешняя биссектриса перпендикулярна внутренней, поэтому она пересекает окружность в точке, диаметрально противоположной указанной, то есть в середине другой дуги BC, которая содержит A. Следовательно, точка делит дугу BC пополам.
2. Центры вневписанных окружностей IB и IC лежат на внешних биссектрисах угла A. Поскольку также принадлежит этой прямой, точки
лежат на одной прямой.
3. Обозначим углы треугольника: Так как
- середина дуги BC, содержащей A, то
Луч BIB - внутренняя биссектриса угла B, поэтому
Тогда
В треугольнике (внешняя биссектриса),
Следовательно,
Из коллинеарности получаем
Таким образом, в треугольнике
углы при вершинах B и IB равны, значит, треугольник равнобедренный и
4. Аналогично Поскольку
- середина дуги BC, содержащей A, хорды
и
равны. Учитывая предыдущие равенства, имеем
Следовательно, точка равноудалена от вершин
и от центров вневписанных окружностей IB и

