Feladat: 1190. matematika feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Besenyei Béla 
Füzet: 1963/március, 131. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Trapézok, Diszkusszió, Négyszögek szerkesztése, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1962/szeptember: 1190. matematika feladat

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

Legyen az ABCD trapézban ABCD és AB=2CD, így középvonala k=3CD/2, vagyis CD=2k/3, AB=4k/3, megszerkeszthetők. Legyen továbbá az adott szár AD. Az adott átló lehet AC is, BD is, és mindegyik lehetőséghez tartozó trapéz ‐ ha létezik ‐ megoldása a feladatnak. A két esetben a szerkesztésben csak AB és CD szerepe cserélődik fel, ezért elég azzal az esettel foglalkozni, ha az adott szakaszt az AC átlónak tekintjük. Ekkor az ACD háromszög megszerkeszthető a három oldalából. Megszerkesztve ebben a DC-vel párhuzamos EF középvonal egyenesét (E az AD oldalon) és erre E-től F felé felmérve k-t, a végpontban megkapjuk a BC szár G felezőpontját. Így B-t a DC vel A-n át húzott párhuzamos és a CG egyenes metszéspontja gyanánt kapjuk.

 
 

Az ABCD négyszög megfelel a feltételeknek, mert AB és CD oldalai párhuzamosak egymással, továbbá EG-vel is; EG valóban középvonal, mert AE=ED, és hossza k; így AB=2k-2k/3=4k/3, tehát CD:AB=1:2; végül AD és AC egyenlő az előírt szárral, ill. átlóval.
A szerkeszthetőség feltétele az, hogy a szárból, az átlóból és a középvonal 2/3 részéből ‐ ill. 4/3-ából ‐ lehessen háromszöget szerkeszteni.
A kétféle értelmezés egymástól független, előfordulhat, hogy egyik esetben van megoldás, a másikban nincs. (Pl. ha k=6, a szár 5, az átló 10 egységnyi, akkor az átló csak BD szerepét kaphatja.)
 
Besenyei Béla (Eger, Gárdonyi G. g. II. o. t.)

 

Megjegyzések. 1. B szerkesztése valamivel egyszerűbb, ha a DC-vel A-n át húzott párhuzamosra felmérjük az AB=2CD szakaszt. Így viszont a bizonyítás hosszabb.
2. Több dolgozat az átló kétféle elhelyezési lehetőségére tekintettel hibásnak, hiányosnak mondta a feladatot. Legfeljebb hiányosságról lehetne szó; a megszokottaktól eltérő többértelműség viszont szándékos volt.
3. Sok dolgozatból hiányzik a bizonyítás és a diszkusszió.