Feladat: 985. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Parraghy Péter 
Füzet: 1966/február, 72 - 73. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek hasonlósága, Középpontos tükrözés, Kör (és részhalmaza), mint mértani hely, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1965/április: 985. matematika gyakorlat

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

Tekintsük a forgó egyenesnek egy az O1O2 egyenestől különböző és arra nem merőleges helyzetét. Az EM1O1 és EM2O2 egyenlőszárú háromszögek hasonlók, mert az alapon fekvő, E-nél levő szögeik csúcsszögek, és így egyenlők, tehát egyenlő az M1-nél, ill. M2-nél levő szögük is. Így M2O2 párhuzamos O1M1-gyel, és a feltétel szerint fele akkora.

 
 

Legyen a kérdéses metszéspont P. Ekkor PM1O1 és PO2M2 hasonló háromszögek, mert megfelelő oldalaik egybeesnek, vagy párhuzamosak, és a megfelelő szakaszok aránya O1M1:M2O2=2:1=M1P:O2P. Így P az M1 pontnak O2-re való tükörképe.
Amennyiben a forgó egyenes átmegy O1-en (és így O2-n is), vagy arra merőleges, akkor M1 és M2 az O1O2 egyenesen adódik, az M1O2 és M2O1 egyenesek egybeesnek, határozott metszéspontról nem lehet szó.
Így P csak az O1 középpontú körnek O2-re való tükörképén (más szóval 180-kal való elforgatottján) lehet. E körnek minden pontja hozzátartozik a keresett mértani helyhez, kivéve az O1O2 egyenesen levő Q1, Q2 pontjait. Ugyanis a forgó egyenesnek a P-t előállító helyzetét meghatározza P-nek O2-re való M1 tükörképe; viszont Q1 tükörképe E, ekkor a forgó egyenes csak érintheti a köröket, merőleges O1O2-re, Q2-ből pedig az O1O2-helyzet adódik számára, így pedig ‐ mint láttuk ‐ nem kapjuk vissza Q1-et, ill. Q2-t.
 
Parraghy Péter (Budapest, Bláthy O. erősár. ip. techn. II. o. t.)