Ein Hilfssatz

Das Spiegeln eines Punktes P an den drei
Mittelsenkrechten ma, mb, mc
eines Dreiecks ABC ergibt die Punkte Pa, Pb,
Pc. Dann ist das Dreieck PaPbPc
ähnlich zum Dreieck ABC.
Beweis
Es sei M der Schnittpunkt der drei
Mittelsenkrechten, also der Umkreismittelpunkt des
Dreiecks ABC. Dann sind die Strecken MPa, MPb
und MPc
gleich lang, da sie Bilder der Strecke MP sind. Also
ist M auch der Umkreismittelpunkt des Dreiecks PaPbPc
. Für die Ähnlichkeit der beiden Dreiecke muss nur noch
gezeigt werden, dass die entsprechenden Winkel mit dem
Scheitel M gleich groß sind. Das geschieht hier
exemplarisch für die Winkel ∡CMA und ∡PaMPc.
Sei wie üblich |∡CBA| = β . Dann ist der zugehörige
Mittelpunktswinkel |∡CMA| = 2β.
Sei der Winkel von PM zu mc gleich ε. Dann ist
der gespiegelte Winkel zwischen mc und MPc
ebenfalls ε (grau). Der Winkel zwischen ma und
mc ist β. Also ist |∡MaMP| = β - ε
(grün). Wegen der Spiegelung an ma ist auch |∡PaMMa|
= β - ε (grün). Dann ist |∡PaMPc.| =
ε + β + β - ε = 2β. Damit sind ∡CMA und ∡PaMPc.
gleich groß.
Für die anderen Punkte und andere Lagebeziehungen ergeben
sich analoge Rechnungen.
Damit sind entsprechende Winkel in den Dreiecken PaPbPc
und ABC gleich groß und die Dreiecke sind ähnlich.
R. Albers, erstellt mit GeoGebra
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