a) Gọi K là trung điểm của BC.
Tam giác ABC cân tại A suy ra AK là đường trung trực của BC.
Do các đường trung trực d, d' tương ứng của các cạnh AB và AC cắt nhau ở I nên A, K, I thẳng hàng hay $KI\perp DE$ (1)
Xét tam giác vuông BQD và tam giác CPE ta có:
BQ = CP
$\widehat{QBD}=\widehat{PCE}$
Suy ra $\Delta BQD=\Delta CPE$ (cạnh góc vuông - góc nhọn) suy ra BD = EC (2)
Từ (2) và BK = KC suy ra DK = KE (3)
Từ (1) (3) suy ra I nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng DE.
b) Do IA = IB = IC nên đường tròn bán kính IA đi qua các điểm A, B, C.
c) Xét tam giác IAB ta có IA = IB , $\widehat{IAB}=60^{\circ}$ nên tam giác IAB đều => $\widehat{IBA}=60^{\circ}$=> $\widehat{IBC}=\frac{1}{2}\widehat{IBA}=30^{\circ}$
Tam giác IBC có IB = IC nên tam giác IBC cân tại I => $\widehat{IBC}=\widehat{ICB}=30^{\circ}$
$\widehat{BIC}=180^{\circ}-30^{\circ}-30^{\circ}=120^{\circ}$