Feladat: 387. matematika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bartha L. ,  Bayer Magda ,  Csanak G. ,  Dániel Gábor ,  Elbert Á. ,  Endrődy T. ,  Goldperger I. ,  Grallert F. ,  Gyene A. ,  Hornyánszky T. ,  Horváth F. ,  Kis Pap L. ,  Kisvölcsey J. ,  Kolonits F. ,  Kozmann Gy. ,  Krokovay Gizella ,  Magos A. ,  Mihályffy L. ,  Náray Miklós (Bp.) ,  Pátkai I. ,  Somkuti Piroska ,  Soós S. ,  Szabó Gy. ,  Szász D. ,  Szatmári G. ,  Tatai P. ,  Téry L. ,  Trón L. ,  Török S. 
Füzet: 1957/május, 148 - 149. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Négyzetek, Négyszögek szerkesztése, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1956/december: 387. matematika gyakorlat

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

I. megoldás: Rajzoljuk meg az A és B pontok köré az AB=1 sugarú k1 és k2 köröket. Mérjünk ezek kerületére A, ill. B-ből kiindulva háromszor az egységnyi húrt, nyerjük az A' (A tükörképe B-re nézve) és a B' (B tükörképe A-ra nézve) pontokat (1. ábra).

 
 
1. ábra
 

A' és B' köré A'A=B'B=2 sugarú köröket rajzolva, ezek metszéspontja szolgáltatja az E pontot. Bebizonyítjuk, hogy AE(=BE)=2, vagyis AE a keresett négyzet átlója.
Bizonyítás: Ha AB (ill. A'B') felezőpontját F-fel jelöljük, akkor EFA'B'. Pythagoras tétele alapján EF2=A'E2-A'F2=22-(32)2=74, s így
AE2=EF2+AF2=74+14=2.

Tehát A körül AE=2 sugárral rajzolt kör metszi ki k2-ből a négyzet C csúcsát. A D csúcs megszerkesztése most már kézenfekvő.
Természetesen ugyanígy szerkeszthető meg az ABCD négyzet ABC'D' tükörképe is.
 

Dániel Gábor (Bp. VIII., Piarista g. II. o. t.)

 

II. megoldás: Szerkesszük meg (mint az I. megoldásban) az A pontnak B-re vonatkozó A' tükörképét (2. ábra).
 
 
2. ábra
 

Az AA' köríven legyenek a keletkező osztópontok P és Q (AP=PQ=QA'=AB=1). AQ (mint egy egységoldalú szabályos háromszög magasságának kétszerese, vagy mint az egységsugarú körbe írt szabályos háromszög oldala) =3. Ha AA', mint alap, fölé megszerkesztjük az AA'R egyenlő szárú háromszöget, ahol AR=A'R=AQ=3, akkor a Pythagoras-tétel értelmében
BR=AR2-AB2=3-1=2.
A szerkesztés most már kézenfekvő (AC=BR).
 

Bayer Magda (Bp. XX., Bagi lg. II. o. t.)

 

Megjegyzés: Volt olyan megoldás, amely érintkező körök érintési pontját használta fel. Ez természetesen nem volt elfogadható, mert csak két kör különböző metszéspontjait tekintjük megszerkesztetteknek.