设△ABE的内切圆切AB于N,切BE于P,切EA于Q。
∵AC⊥BD于E,
∴设AN=AQ=x,BN=BP=y,EP=EQ=IN=r。
由AE^2+BE^2=AB^2,得
(x+r)^2+(y+r)^2=(x+y)^2,
∴r(x+y)=xy-r^2。
而MN=|AM-AN|=|(x+y)/2-x|=|y-x|/2,IN⊥AB,
∴IM^2=IN^2+MN^2=r^2+(y-x)^2/4。
∵AB=BD=AC,
∴CE=y-r,DE=x-r,
∴CD^2=CE^2+DE^2=(y-r)^2+(x-r)^2
=x^2+y^2-2r(x+y)+2r^2
=x^2+y^2-2xy+4r^2
=(x-y)^2+4r^2
=4IM^2,
∴IM=CD/2。
。