Feladat: 648. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Rázga Tamás ,  Trembeczki István 
Füzet: 1955/május, 148 - 149. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Simson-egyenes, Körülírt kör, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1954/december: 648. matematika feladat

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

I. megoldás: A jelölést az 1. ábra mutatja.

 
 
1. ábra
 

Az A2 ponthoz megszerkesztett Simson-egyenes az A1 ponton átmenő PQ. A szerkesztésből kifolyólag
MB1||A2PésMC1||A2Q.(1)

Mivel A, A1, A2 egy egyenesen van, a PA2Q és B1MC1 az A pontra nézve perspektív helyzetű és (1) alapján hasonló is. Ezért PQ||B1C1.
Ugyanígy kimutatható, hogy a B2 és C2 pontokhoz tartozó Simson-egyenesek áthaladnak a talpponti háromszög B1, ill. C1 csúcspontjain és párhuzamosak a talpponti háromszögnek szemben fekvő oldalával. Mindezekből ismert tételek alapján rögtön következik az A3B3C3-re bizonyítandó mindkét állítás.
 

Trembeczki István (Sárospatak, Rákóczi g. III. o. t.)
 

II. megoldás: Mint láttuk, elég bebizonyítani, hogy az A2, B2, C2 pontokhoz tartozó, az A1, B1, C1 pontokon áthaladó Simson-féle egyenesek rendre párhuzamosak a talpponti háromszögnek szemközti oldalával.
Ismeretes, hogy a háromszög magassági pontjának a háromszög oldalára vonatkozó tükörképe a köré írt körön van. Tehát az M pontnak CB-re vonatkozó tükörképe A2, és így A1 felezi az MA2 szakaszt.
 
 
2. ábra
 

Bocsássunk A1 pontból merőlegest AC-re és ennek talppontját jelöljük A'-vel. Miután az AC-re bocsátott merőlegesek egymással párhuzamosak, az A' pont felezi a PB1 szakaszt. Tehát az A1PB1 egyenlő szárú, és így a PB1 alapon fekvő szögei egyenlők. De ugyanekkora az AB1C1 is, mert az ABC-nek BB1 magasságvonala egyben szögfelezője a talpponti háromszögnek. E három szöget az ábrán körívvel jelöltük. Abból, hogy APA1=AB1C1-gel ‐ a megfelelő szögek tételének megfordítása alapján ‐ következik, hogy PQ||B1C1.
 

Rázga Tamás (Bp. II., Rákóczi g. III. o. t.)