Feladat: F.2095 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Balázs I. J. ,  Csikós B. ,  Erdélyi T. ,  Filakovszky B. ,  Horváth M. ,  Huk J. ,  Ivanyos G. ,  Knébel I. ,  Laszip A. ,  Lenkei P. ,  Lukács Erzsébet ,  Molnár Marianna ,  Pósafalvi A. ,  Spilkó J. ,  Szabó K. ,  Szalkai I. ,  Székely Z. ,  Tóth Cs. ,  Vándor T. ,  Varsányi J. 
Füzet: 1977/november, 133. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Pont körüli forgatás, Körök, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1977/április: F.2095

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

Jelöljük a két kör érintési pontját T-vel, a háromszög csúcsait A, B, C-vel, a körök sugarát R-rel, r-rel (R>r). A T-beli érintkezés miatt a kisebbik kör a nagyobbiktól T centrumú, r/R arányú hasonlósággal kapható. Vigye ez a hasonlóság az A, B, C pontokat, az A1, B1, C1 pontokba, ezek rendre a TA, TB, TC egyeneseknek a kisebbik körrel alkotott második metszéspontjai. (Szokás szerint egy kör két pontja által meghatározott egyenesen a pontok azonossága esetén az érintőt értjük.)

 

 

Így tehát a mondott érintők a, b, c hosszára rendre
a2=TAAA1=TA(TA-TA1)=(1-rR)TA2,b2=TBBB1=(1-rR)TB2,c2=TCCC1=(1-rR)TC2
teljesül. Emiatt elég megmutatnunk, hogy a feladat állítása az a, b, c szakaszok helyett a TA, TB, TC szakaszokra igaz.
Ez viszont közismerten következik abból, hogy ha pl. T az AB íven van, akkor A körüli 60-os forgatással a TB szakasz abba a DC szakaszba megy át, melyre ADT szabályos háromszög, és D a CT szakaszon van. Emiatt CT=CD+DT=BT+AT, amint azt bizonyítani akartuk. (Ha T azonos A-val, állításunk nyilvánvaló.)