Feladat: 528. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Beretvás Tamás 
Füzet: 1953/november, 110. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kocka, Hossz, kerület, Szélsőérték-feladatok differenciálszámítás nélkül, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1953/március: 528. matematika feladat

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

Valamely síkba fejthető felület (akár görbe felület, mint pl. kúp- vagy hengerfelület, akár soklap) 2 pontját összekötő felületi görbe, ill. törtvonal között az a legrövidebb, amelynek síkbafejtése is a legrövidebb, azaz egyenes. ( Soklap esetén esetleg a többféle síkbafejtett hálózatnak megfelelő, különböző távolságok között kell a legrövidebbet kiválasztani).

 
 

Jelen esetben tehát keresni kell egy olyan síkbafejtett kockahálózatot, amelyen a P kiindulási pont és P' végpont a hálózat határvonalának olyan két pontja, amelyek
1. a hálózat összeillesztése után a kockatesten egybeesnek,
2. amelyeknek összekötő egyenese áthalad mind a 6 kockalapon oly utódon, hogy az összekötő egyenes minden pontja a hálózaton van.
Könnyű meggyőződni, hogy az olyan kockahálózatok, amelyekben 3 vagy 4 kockalapból álló téglalapok találhatók, nem felelnek meg feltételeinknek és így az egyetlen feltételeinknek eleget tevő síkba fejtett hálózat az, amelyet ábránk mutat be. A többi hálózaton a P és P' összekötése csak törtvonallal történhetik, amelyekről esetről esetre kimutatható, hogy hosszabbak.
Az ábránkon bemutatott kifejtésben PP' párhuzamos és egyenlő AA' ‐ ill. BB'-vel, mert AP#A'P. Mivel AA' (vagy BB') hossza 3 kockalap átló, azért PP' (ahol P lehet az AB él bármely pontja) is állandóan 3a2.
A legrövidebb útvonal tehát mind a 6 élet 45 alatt metszi és a kockatesten olyan hatszöget alkot, amelynek oldalai felváltva párhuzamosak az ACH és BEG szabályos háromszögek oldalaival, vagyis az útvonal benne van az ACH (és BEG) síkjával párhuzamos síkban. Más szóval: a legrövidebb útvonal mindenkor egy a P ponton átmenő és a DF testátlóra merőleges hatszögmetszet, amelynek kerülete az előbbiek szerint ‐ P helyzetétől függetlenül ‐ állandóan 3a2.
 

Beretvás Tamás (Bp., XIII., Berzsenyi g. IV. o. t.)