Feladat: 1971. évi Nemzetközi Matematika Diákolimpia 21. feladata Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1971/szeptember, 1. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hossz, kerület, Indirekt bizonyítási mód, Nemzetközi Matematikai Diákolimpia

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

Az ABCD tetraéder minden lapja hegyesszögű háromszög. Legyen X, Y, Z, T rendre az AB, BC, CD, ill. DA él egy-egy belső pontja, és tekintsük az összes XYZTX zárt törött vonalát. Bizonyítsuk be, hogy
a) ha DAB+BCDABC+CDA, akkor az XYZTX törött vonalak között nincs legrövidebb;

b) ha DAB+BCD=ABC+CDA, akkor az XYZTX törött vonalak között végtelen sok legrövidebb van; ezek mindegyike 2ACsinα2 hosszúságú, ahol

α=BAC+CAD+DAB.