Введение

Теорема Тебо — название, которое по-разному дают одной из геометрических задач, предложенных французским математиком Виктором Тебо, известные индивидуально как задача Тебо I, II и III.

Проблема Тебо

Для любого параллелограмма постройте на его сторонах четыре квадрата, расположенные вне параллелограмма. Четырехугольник, образованный соединением центров этих четырех квадратов, является квадратом. Это частный случай теоремы ван Обеля и квадратичная версия теоремы Наполеона.

Проблема Тебо II

Имея квадрат, постройте равносторонние треугольники на двух смежных сторонах, либо оба внутри, либо оба снаружи квадрата. Тогда треугольник, образованный соединением вершины квадрата, противоположной обоим треугольникам, и вершин треугольников, противоположных квадрату, является равносторонним.

Проблема Тёбо III

Для любого треугольника ABC и любой точки M на стороне BC постройте вписанную и описанную окружности треугольника. Затем постройте два дополнительных круга, каждый из которых касается прямой AM, прямой BC и описанной окружности. Тогда центры этих кругов и центр вписанной окружности лежат на одной прямой. До 2003 года в академических кругах считалось, что эта третья задача Тебо является наиболее сложной для доказательства. Она была опубликована в журнале American Mathematical Monthly в 1938 году, а доказана голландским математиком Х. Стрефкерком в 1973 году. Однако в 2003 году Жан-Луи Айме обнаружил, что Ю. Саваяма, преподаватель Центральной военной школы Токио, независимо предложил и решил эту задачу в 1905 году. "Внешняя" версия этой теоремы, в которой вписанная окружность заменена на вневписанную, а два дополнительных круга расположены вне описанной окружности, встречается в работе Shay Gueron (2002). Доказательство, основанное на теореме Кейси, приведено в статье.