1) Пусть окружность касается стороны AC в точке H и продолжения стороны AB в точке K. Тогда
BM=BC+CM=BC+CH.
BK=AB+AK=AB+AH.
По свойству касательных к окружности, проведенных из одной точки BM=BK. Учитывая это, сложим полученные равенства:
BM+BK=2BM=BC+CH+AB+AH=BC+AC+AB.
Т.е. BM равно полупериметру треугольника ABC.
Аналогично, CN равно полупериметру треугольника ABC. Значит BM=CN.
2) Из предыдущего пункта
Заметим, что треугольник ABC - прямоугольный, с прямым углом А (т.к. ). Тогда, если и - центры окружностей и соответственно, то - квадрат. Радиус окружности равен стороне этого квадрата .
Аналогично, радиус равен .
Значит .
А вот другое, намного более сложное решение, но зато оно годится для любого треугольника АBC, не только прямоугольного.
Т.к. и - биссектрисы углов, сумма которых равна 180°, то . Поэтому . Здесь уже все величины можно посчитать через стороны треугольника ABC. Если проделать все эти громоздкие вычисления, то получится:
, где
, , .
Подставляя эти числа, после всех вычислений .
Как видим, оба решения дают одинаковый ответ .