Рис. 1
Введем обозначения так, как показано на рис. 1. Так как данные
окружности имеют одинаковые радиусы, то
X1O2=O1Y2 ,
Y1O3=O2Z2 ,
Z1O1=O3X2, или
X1A+AB+BO2=O1B+BC+CY2 ,
Y1C+CD+DO3=O2D+DE+EZ2,
Z1E+EF+FO1=O3F+FA+AX2.
Сложив полученные равенства и заметив, что
X1A=AX2, Y1C=CY2, Z1E=EZ2
(как отрезки касательных, проведенных к окружности из одной точки) и
BO2=O1B, DO3=O2D, FO1=O3F
(так как радиусы данных окружностей равны), получим:
AB+CD+EF=BC+DE+FA , что и требовалось доказать.
Рис. 2
Рис. 3
Замечание 1. Аналогичное утверждение справедливо и для невыпуклого шестиугольника в случае, изображенном на рис. 2.
Замечание 2. В обозначениях рис. 1 и рис. 2 справедливо равенство
AB· CD· EF=BC· DE· FA , равносильное тому, что прямые
AD ,
BE и
CF пересекаются в одной точке.
Замечание 3. Предыдущее утверждение остается справедливым, даже если отказаться от равенства данных окружностей
(см. рис. 3).