Olimpiadas de Matemáticas
Página de preparación y problemas

Sea $ABC$ un triángulo con incentro $I$ y sea $D$ un punto arbitrario en el lado $BC$. La recta que pasa por $D$ y es perpendicular a $BI$ interseca a $CI$ en el punto $E$. La recta que pasa por $D$ y es perpendicular a $CI$ interseca a $BI$ en el punto $F$. Demostrar que el punto simétrico de $A$ respecto de la recta $EF$ está en la recta $BC$.

Sea $ABC$ un triángulo con ángulo obtuso en $A$. Sean $E$ y $F$ las intersecciones de la bisectriz exterior del ángulo $\angle BAC$ con las alturas del triángulo $ABC$ desde $B$ y $C$, respectivamente. Sean $M$ y $N$ puntos en los segmentos $EC$ y $FB$, respectivamente, tales que $\angle EMA = \angle BCA$ y $\angle ANF = \angle ABC$. Demostrar que los puntos $E$, $F$, $M$ y $N$ están sobre una misma circunferencia.

Consideremos el triángulo $ABC$ con $\angle BCA\gt 90^\circ$. Sea $R$ el radio del circuncírculo $\Gamma$ de $ABC$. En el segmento $AB$ existe un punto $P$ con $PB=PC$ y tal que la longitud de $PA$ es igual a $R$. La mediatriz de $PB$ corta a $\Gamma$ en los puntos $D$ y $E$. Demostrar que $P$ es el incentro del triángulo $CDE$.

Sea $ABCDEF$ un hexágono convexo tal que $\angle A=\angle C = \angle E$ y $\angle B = \angle D = \angle F$. Además, las bisectrices interiores de los ángulos $\angle A$, $\angle C$ y $\angle E$ son concurrentes. Demostrar que las bisectrices interiores de los ángulos $\angle B$, $\angle D$ y $\angle F$ también son concurrentes.

Sea $ABC$ un triángulo con incentro $I$. La circunferencia que pasa por $B$ y es tangente a la recta $AI$ en el punto $I$ corta al lado $AB$ por segunda vez en $P$. La circunferencia que pasa por $C$ y es tangente a la recta $AI$ en el punto $I$ corta al lado $AC$ por segunda vez en $Q$. Probar que $PQ$ es tangente a la circunferencia inscrita del triángulo $ABC$.