Feladat: 849. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bárány I. ,  Domokos Zsuzsanna ,  Fejes Tóth G. ,  Ferenczi György ,  Fodor Magdolna ,  Höss Rozália ,  Kiss A. ,  Körner János ,  Lehel Csaba ,  Lovász László ,  Marton Gábor ,  Mátrai Miklós ,  Nagy Júlia ,  Nagy Klára ,  Pelikán József ,  Siket Aranka ,  Soltész P. ,  Sólyom Irén ,  Szabó Zoltán ,  Szeidl László ,  Székely Gábor ,  Szemkeő Judit ,  Szentai Judit ,  Tényi G. 
Füzet: 1964/március, 116 - 117. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek hasonlósága, Háromszög nevezetes körei, Súlypont, Kör (és részhalmaza), mint mértani hely, Diszkusszió, Háromszögek szerkesztése, Parabola, mint mértani hely, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1963/május: 849. matematika gyakorlat

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

Legyen ABC a keresett háromszög, BC=a és CA=b az adott hosszúságú oldalak. S a súlypont és ASB=δ az adott szög.
A BC és AC oldal felezőpontját A1-gyel és B1-gyel jelölve a BA1 szakasznak S-ből vett látószöge 180-δ. A-ból BS-sel párhuzamost húzva messe ez a BC egyenest C'-ben. Ekkor C'AA1=180-δ, másrészt BB1 az ACC' háromszög középvonala, mert átmegy AC felezőpontján és párhuzamos AC'-vel. Így C'B=BC és A a C'A1 fölötti 180-δ szögű látószög köríven van.

 
 
1. ábra
 

Ezek alapján a háromszög így szerkeszthető: Megszerkesztjük egy adott a hosszúságú BC szakasz A1 felezőpontját, valamint C-nek B-re vett C' tükörképét. A BC egyenes egyik partján az A1C' szakasz fölé 180-δ nyílású i látószög-körívet szerkesztünk. C körül b sugarú k kört írunk. Ekkor i és k közös pontja az A csúcs.
Az ABC háromszög megfelel a feltételeknek, mert BC=a, AC=b előírt hosszúságúak, AC felezőpontját B1-gyel jelölve BB1 a CC'A háromszög középvonala, tehát BB1C'A, egyszersmind az ABC háromszög B-ből kiinduló súlyvonala. Másrészt AA1 az A-ból kiinduló súlyvonal. Így A1SB=A1AC'=180-δ, és ASB=δ az előírt szög.
A megoldások száma vagy 2, vagy 1, vagy 0, az i és k közös pontjainak száma szerint. Ha δ<90, akkor 180-δ>90, és i kisebb félkörnél, így legfeljebb 1 megoldás van.
 
 Marton Gábor (Budapest, Bláthy O. erősáramú ip. techn. I. o. t.)
 
 
2. ábra
 

Megjegyzés. A keresett háromszöghöz hasonló szerkeszthető a következő meggondolás alapján. Az S-ből BC-vel és AC-vel párhuzamosan húzott egyenesek messék AB-t D-ben és E-ben. Ezek az AB szakasz harmadoló pontjai, másrészt DS és ES a BC és AC oldal harmadával egyenlő, így az S pont D-től és E-től mért távolságainak aránya: BC/AC ismert. Ha tehát egy tetszés szerinti szakaszt 3 egyenlő részre osztunk és egyrészt δ látószögű körívet rajzolunk fölé, másrészt a középső harmadához megrajzoljuk a BC/AC aránynak megfelelő Apollóniosz-kört, a kettő metszéspontjai felelnek meg súlypont gyanánt, amiből a keresett háromszöghöz hasonló, majd ennek oldalaira rámérve a BC, AC, távolságot, a keresett háromszög már megszerkeszthető.