Gli angoli QCS e BCS sono congruenti perchè S è l'incentro del triangolo ABC
,
anche BCS e QSC sono congruenti perchè angoli alterni interni delle rette PQ e BC tagliate dalla trasversale SC
.
Ne consegue che, poichè gli angoli alla base QSC e QCS del triangolo QSC sono congruenti, il triangolo QSC è isoscele
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Gli stessi ragionamenti possono essere fatti per il triangolo PBS.
Ora PS e SQ sono due segmenti adiacenti e QP = PS + SQ. Ma per quanto dimostrato prima deriva che anche QP = QC + PB.
Sommiamo i lati del triangolo APQ: AP + QP + AQ. Sostituiamo QP: AP + AC + PB + AQ.
Ma AP e PB sono segmenti adiacenti la cui somma è congruente a AB e anche AQ e QC sono segmenti adiacenti la cui somma è congruente a AC.
In conclusione la somma dei tre lati del triangolo APQ deve essere congruente alla somma dei lati AB e AC
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