Feladat: 1504. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1966/december, 224. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tengely körüli forgatás, Transzformációk szorzata, Szabályos tetraéder, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok megoldásai: 1968/május: 1504. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Ismeretes, hogy a szabályos tetraédernek 7 olyan tengelye van, amely körüli alkalmas szögű forgatással önmagába megy át: a 4 magasságvonal, 120-os és 240-os forgatással, valamint a szemben fekvő élek felezőpontjait összekötő 3 egyenes, 180-os forgatásokkal.

 
 

Tekintsük forgatásnak a 0-os forgatást is, vagyis azt, ha a tetraéder helyzetét változatlanul hagyjuk. Mutassuk meg, hogy bármelyik két forgatást egymás után végrehajtva van olyan egyetlen forgatás, amely a tetraédert ugyanebbe a helyzetbe viszi. (Jelöljük az ábrabeli F, B, K, J csúcson átmenő tengely körüli i120 szögű forgatásokat (i=1, 2) rendre fi, bi, ki, ji betűvel, az FB, FK, FJ él felezőpontján átmenő tengely körüli forgatást rendre b, k, j betűvel, a helyben maradást 1-gyel, és készítsünk egy 12 sorra és 12 oszlopra osztott táblázatot, első sorában és első oszlopában az 1, b, k, j, f1, b1, k1, j1, f2, b2, k2, j2 jelekkel, további mezőin pedig annak a forgatásnak a jelével, amely egy csapásra állítja elő a tetraédernek azt a helyzetét, amely adódik, ha azon előbb a sor elején álló, majd az oszlop fején álló forgatást hajtjuk végre. Használhatjuk az 1432. feladat megoldásában* előfordult jelöléseket is.)

*Lásd K. M. L. 33 (1966. nov.) 124. o.