Feladat: 661. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Böröczky Kálmán ,  Máté Attila ,  Raskó János 
Füzet: 1961/szeptember, 24 - 25. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tengelyes tükrözés, Háromszögek nevezetes tételei, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1960/november: 661. matematika gyakorlat

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

A bizonyítást arra az esetre végezzük, ha K a háromszög belsejében van; más helyzetekben a bizonyítás hasonlóan végezhető.

 
 

Az AK egyenessel együtt a BAC szög f1, f2 felezőire való tükörképe is átmegy az A csúcson (a két tükörkép egybeesik, mert f1f2), ezért először azt kell belátnunk, hogy LM-nek d felező merőlegese átmegy A-n. Valóban, a tükrözés folytán AB, AC merőlegesen felezi a KL, KM szakaszt, tehát a KLM háromszög köré írt kör középpontja A, és ezért d átmegy A-n. ‐ Az f1, és d, valamint f1 és AK közti szögek egyenlőségéhez elég megmutatni, hogy d ugyanakkora szöget alkot AB-vel, mint AK az AC-vel. A d és AB közti szög egyenlő az LM és LK közti szöggel, mert megfelelő száraik merőlegesek, a KLM szög pedig a kerületi és középponti szögek tétele szerint fele a KAM szögnek, vagyis egyenlő KAC-vel. Ezzel az állítást bebizonyítottuk.
 

Böröczky Kálmán (Sopron, Kempelen F. gépip. t. II. o. t.)
 

Megjegyzések. 1. Az előbbi szögek egyenlőségét így is beláthatjuk: AB, AC, AD (ahol D a BC és d metszése) felezi a KAL, KAM, LAM szöget. Így
DAB=DAL-BAL=12MAL-12KAL==12(MAL-KAL)=12MAK=CAK.

 

Raskó János (Szolnok, Verseghy F. g. I. o. t.)
 

2. Szigorúan véve a fenti szögegyenlőségek csak akkor bizonyítják az állítást, ha tudjuk, hogy akár f-ből, akár AB, ill. AC-ből AD-be, ill. AK-ba egymással ellentétes irányú forgásokkal jutunk. Evégett az alábbi megoldásban a szögeket forgásoknak tekintjük, irányukat is számon tartjuk, vagyis előjeles szögekkel számolunk. Alapiránynak a BAC szög f1 felezőjét választjuk. Legyen a BAC szög abszolút értéke 2ε (tehát ε>0), és legyen a forgási irány az, amellyel f1-ből AC-be ε, AB-be pedig -ε forgás visz. Legyen továbbá az f1-ből AK-ba vivő forgás φ (vagyis AK-ból f1-be -φ forgással jutunk).
Ekkor az AK-ból f1-be és onnan AB-be vivő forgás -φ -ε, innen tovább AL-be ugyancsak -φ -ε. És mivel AK-nak AB-re való tükrözését a számításban két egymás utáni, egyenlő nagyságú forgatással fejezhetjük ki, azért az AK-ból AL-be vivő forgás -2φ -2ε. Az alapirányból pedig λ=-2φ-2ε-(-φ)=-φ-2ε forgással jutunk AL-be.
Hasonlóan AK-ból f1-en át AC-be -φ+ε forgás visz, AC-ből AM-be ugyanennyi, f1-ből AM-be pedig μ=2(-φ+ε)-(-φ)=-φ+2ε.
 

Most már a LAM szög d felezőjébe f1-ből
12(λ+μ)=12(-φ-2ε-φ+2ε)=-φ
forgással jutunk, és ez mutatja, hogy a feladat állítása a forgási irányok figyelembevételével is helyes.
 

Máté Attila (Szeged, Dózsa Gy. ált. isk. VIII. o. t.)
 

3. Az ábrán a BC oldalt szaggatva rajzoltuk, látható ugyanis, hogy ennek semmi jelentősége nincs. Elég lett volna a BAC szögről beszélni.