Feladat: F.1926 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Alexy M. ,  Balog A. ,  Bárdossy Gy. ,  Bezdek A. ,  Borsodi D. ,  Böősi J. ,  Czakó S. ,  Dózsa L. ,  Fehér 497 J. ,  Feil F. ,  Frankó F. ,  Hamar D. ,  Horváth 325 L. ,  Incze Klára ,  Jankó Aranka ,  Jilling Judit ,  József S. ,  Kelemen 467 G. ,  Kincses J. ,  Kiss E. ,  Kóczy Annamária ,  Kornai A. ,  Kovács Éva ,  Kovács M. ,  Krausz T. ,  Krisztin T. ,  Kun A. ,  Nádasy G. ,  Nagy J. ,  Páles Zs. ,  Raikovich P. ,  Rapp F. ,  Seress Á. ,  Smohay T. ,  Sparing L. ,  Surján P. ,  Szőnyi T. ,  Tokodi J. ,  Torma T. ,  Tornóczi L. ,  Túri Gabriella ,  Veres S. ,  Vörös Katalin ,  Wederits F. 
Füzet: 1977/október, 62 - 63. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Trigonometriai azonosságok, Derékszögű háromszögek geometriája, Körülírt kör, Beírt kör, Terület, felszín, Koszinusztétel alkalmazása, Szögfüggvények, síkgeometriai számítások, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1974/március: F.1926

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

t=ϱ2+r2-d2.(1)
Jelöljük a háromszög csúcsait, szögeit, oldalait, kerületét a szokásos módon, a beírt és a körülírt körök középpontját O-val, K-val, ezeknek az AB egyenesen levő vetületét O1-gyel, K1-gyel. A d=OK távolságra Pitagorasz tételéből kapjuk, hogy
d2=(OO1-KK1)2+O1K12.
Itt KK1=rcosγ, és  AO1=s-a,AK1=c2 miatt
O1K1=|s-a-c2|=|b-a|2.
Ezek szerint (1) jobb oldalának az értéke
ϱ2+r2-d2=ϱ2+r2-(ϱ-rcosγ)2-(b-a2)2=2ϱrcosγ+r2sin2γ-(b-a2)2==2ϱrcosγ+12ab(1-cosγ),


hiszen rsinγ=c2, és c2-a2-b2=2abcosγ. Ismeretes, hogy ϱ=ts, t=12absinγ, ezek alapján (1) ekvivalens az
12absinγ=abrssinγcosγ+12ab(1-cosγ),
vagyis
(sinγ+cosγ-1)(sinα+sinβ+sinγ)=2sinγcosγ(2)
összefüggéssel, hiszen
sr=sinα+sinβ+sinγ.
Vegyük még észre, hogy
2sinγcosγ=(sinγ+cosγ-1)(sinγ+cosγ+1),
ennek alapján kapjuk, hogy (2) ekvivalens a
(sinγ+cosγ-1)(sinα+sinβ-cosγ-1)=0(3)
összefüggéssel. Itt az első tényező értéke akkor és csakis akkor 0, ha γ=90, hiszen 0<γ<90 mellett sinγ+cosγ>1, ha pedig 90<γ<180, akkor sinγ<1-cosγ. A másik tényező így alakítható át:
sinα+sinβ-cosγ-1=2sinα+β2cosα-β2--2cos2γ2=2cosγ2(cosα-β2-cosγ2).


Itt az első tényező értéke mindig pozitív; a második pedig akkor és csakis akkor lehet 0, ha |α-β|=γ, azaz ha vagy α=90, vagy β=90. Állításunkat ezzel bebizonyítottuk.