Ta sẽ chứng minh $ID=IB=IC$. Thật vậy, ta có $\widehat{IBD}=\widehat{IBC}+\widehat{CBP}=\widehat{IBC}+\widehat{DAC}=\frac{\widehat{B}}{2}+\frac{\widehat{A}}{2}$
Và $\widehat{BID}=\widehat{IAB}+\widehat{IBA}=\frac{\widehat{A}}{2}+\frac{\widehat{B}}{2}$
$\Rightarrow \widehat{IBD}=\widehat{IBD}$ nên $\Delta IBD$ cân tại $D$ suy ra $IB=ID$
Chứng minh tương tự ta dược $IB=IC=ID$ nên $I$ là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác $IBC$
Áp dụng công thức $S=\frac{abc}{4R}$ với $a,b,c$ là ba cạnh của một tam giác và $R$ là bán kính đường tròn ngoại tiếp, ta có: $\frac{IB.IC.BC}{S}=4.ID\Rightarrow \frac{2.IB.IC.BC}{BC.r}=4.ID\Rightarrow \frac{IB.IC}{ID}=2r$