△ A B C \triangle ABC △ABC 的内切圆  ⊙ I \odot I ⊙I 分别与边  B C BC BC,  C A CA CA,  A B AB AB 相切于点  D D D,  E E E,  F F F,  D D ′ DD' DD′ 为  ⊙ I \odot I ⊙I 的直径, 过圆心  I I I 作直线  A D ′ AD' AD′ 的垂线  l l l, 直线  l l l 分别与  D E DE DE,  D F DF DF 相交于点  M M M,  N N N. 求证:  I M = I N IM=IN IM=IN . (《高中数学联赛模拟试题精选》“学数学”系列第3套几何题)
 
 证明: 先证明:  △ I M E ∼ △ A D ′ E \triangle IME \sim \triangle AD'E △IME∼△AD′E:
∠ A E D ′ = ∠ I D E = ∠ I E M \angle AED'=\angle IDE=\angle IEM ∠AED′=∠IDE=∠IEM.
A D ′ ⊥ I M AD' \bot IM AD′⊥IM, I E ⊥ A E IE \bot AE IE⊥AE, 所以 ∠ D ′ A E = ∠ M I E \angle D'AE=\angle MIE ∠D′AE=∠MIE.
所以 △ I M E ∼ △ A D ′ E \triangle IME \sim \triangle AD'E △IME∼△AD′E.
同理, △ I N F ∼ △ A D ′ F \triangle INF \sim \triangle AD'F △INF∼△AD′F.
I M / I E = A ′ D / A E = A ′ D / A F = I N / I F IM/IE=A'D/AE=A'D/AF=IN/IF IM/IE=A′D/AE=A′D/AF=IN/IF.
所以 I M = I F IM=IF IM=IF.
证毕.