Feladat: F.2450 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1984/május, 213. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb sokszögek geometriája, Feladat, Síkgeometriai bizonyítások
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1983/december: F.2450

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

Először azt látjuk be, hogy a sokszög egy rögzített a oldalával legfeljebb n-2 átló párhuzamos. Mivel a sokszög konvex, egy csúcsból legfeljebb egy, a-val párhuzamos átló indulhat, a rögzített a oldal végpontjaiból pedig egy sem. Húzzunk párhuzamost a-val a sokszög (egyik) legtávolabbi csúcsán át ! Ez az egyenes nem lehet egy átló (ismét a konvexitást használtuk), így a végpontjaival együtt találtunk legalább három csúcsot, amelyekből biztosan nem indul ki a-val párhuzamos átló. Minden átló két csúcshoz csatlakozik, így az a-val párhuzamos átlók száma legfeljebb [2n-32]=n-2. Ezért összesen legfeljebb 2n(n-2)=2n2-4n átlóhoz találhatunk vele párhuzamos oldalt. Mivel az átlók száma 2n(2n-3)2=2n2-3n, azért legalább n átló egyik oldallal sem párhuzamos, mint bizonyítanunk kellett.