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Baixando o raio EH da circunferência ex-inscrita.
É um fato bem conhecido que AH é o semiperímetro de ABC.
Semelhança entre AEH e AIK:
[tex3]\frac{AH}{AK} = \frac{EH}{IK}[/tex3]
[tex3]\frac{p}{AK} = \frac{r_{a}}{r}[/tex3]
[tex3]AK = \frac{pr}{r_a}[/tex3]
[tex3]\frac{AK\cdot r_a}{2} = \frac{pr}{2} = A_4+x+A_2[/tex3]
Mas por outro lado, como M é ponto médio, temos que:
[tex3]A_1+x+A_3 = \frac{[ABC]}{2} = \frac{pr}{2}[/tex3]
Portanto:
[tex3]A_4+x+A_2 = A_1+x+A_3[/tex3]
[tex3]\boxed{A_4+A_2 = A_1+A_3}[/tex3]
Ninguém pode ser perfeito, mas todos podem ser melhores. [\Bob Esponja]