Feladat: 1008. matematika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Apor Zsuzsa 
Füzet: 1966/május, 217 - 218. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Körülírt kör, Húrnégyszögek, Alakzatok köré írt kör, Gyakorlat, Középponti és kerületi szögek
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1965/október: 1008. matematika gyakorlat

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

Az O1O2O3Δ köré írt kör megszerkesztésében az A, B, C csúcsok szerepe felcserélhető, ezért választhatjuk a betűzést úgy, hogy B az AC szakasz pontja, és CBOOBA. Megmutatjuk, hogy így az O1O2 szakasz O-ból és O3-ból vett látószögeinek összege 180, és hogy az O1O2 egyenes szétválasztja O-t és O3-at; ebből már következik, hogy O1O3O2O konvex húrnégyszög.
Az O1O3 egyenes mindig felező merőlegese az AO szakasznak, mert AO az 1. és 3. kör közös húrja, hasonlóan O2O3 merőlegesen felezi CO-t. CBO=OBA (=90) esetén O1 felezi AO-t, O2 a CO-t, és O3 az AOC szögtartományban van, mert az ACOΔ-ben AO-val és CO-val szemben hegyesszög van, így az OO1O3O2 négyszögben O1-nél és O2-nél derékszög van, tehát az állításban szereplő kör az OO3 szakasz fölé írt Thalész-kör; az O1O3O2 és O1OO2 szögek merőleges szárú, egymást 180-ra kiegészítő szögek (1. a ábrarész).

 
 
1. ábra
 

Ugyanez az összefüggés a CBO<OBA esetben is fennáll az O1O3O2 és DOF=AOC szögek között (1. b ábrarész). Így ugyanis O2 és O3 az OC egyenesnek A-t és B-t tartalmazó pontján van, mert OBC, ill. OAC hegyesszög, éspedig O3 távolabb van OC-től, mint O2, mert OAC=OBC-BOA<OBC, tehát az O3O2 félegyenes most is OC-nek F felezőpontja felé halad. Másrészt O1 az OA-nak B-t nem tartalmazó partján van, és az O3O1 félegyenes OA-nak D felezőpontja felé irányul vagy része a DO1 félegyenesnek aszerint, hogy az OCB90, ill. OCB>90, mert C kívül van az AOBΔ köré írt körön, és ezért O1C>O3C. Ezek szerint O és O1 az O2O3 egyenes ugyanazon oldalán vannak, és O az O1O3O2 szögtartomány pontja, amint állítottuk. Így már elég lesz azt belátnunk, hogy az O1O3O2 szöget 180-ra kiegészítő AOC szög egyenlő az O1OO2 szöggel.
Ez abból adódik, hogy OO1 ugyanannyival van elfordulva OA-tól, mint OO2 az OC-től, és a két forgás iránya mindkét esetben az, ami az OC félegyenest OB-n át OA-ba viszi. Ez O2-nek és O1-nek már kimondott helyzetéből adódik. Valóban,
AOO1=180-AO1O2=360-AO1O2-90=ABO-90==90-OBC=180-OO2C2=COO2.
Ezzel a bizonyítást befejeztük.
 
 Apor Zsuzsa (Esztergom, Bottyán J. gépip. t. II. o. t.)