Feladat: 1041. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bálványos Z. ,  Berács József ,  Bulkai T. ,  Csirmaz L. ,  Erdődi Gy. ,  Geier J. ,  Hárs László ,  Horváth S. ,  Kóczy László ,  Moson P. ,  Murvai Éva ,  Nikodémusz Anna ,  Orbán G. ,  Pintz János ,  Sax Gy. ,  Szenes Katalin ,  Szűcs A. ,  Vályi I. ,  Vetier A. 
Füzet: 1967/január, 23 - 24. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek hasonlósága, Vetítések, Háromszögek nevezetes tételei, Paralelogrammák, Koszinusztétel alkalmazása, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1966/február: 1041. matematika gyakorlat

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

Legyen az adott arányszám k, és B'1, C'1 olyan pontpár, amelyre BC'1/CB'1=k. Egyszerű áttekintést kapunk a B'1C'1 szakaszokról, ha minden ilyen szakasszal egyenlő, párhuzamos és egyirányú CD szakaszt húzunk. Ekkor B'1C'1DC paralelogramma, vagy C'1=A esetén D a B'1 tükörképe AC felezőpontjára; így C'1D párhuzamos, egyirányú és egyenlő B'1C-vel. Tegyük egyelőre fel, hogy k pozitív és válasszuk az oldalegyeneseken a BA és CA irányt pozitív-nak. Ezért

DC'1B=CABésBC'1DC'1=BC'1CB'1=k,
mindkettő független a B'1,C'1 pontok megválasztásától.
 
 

A keletkező DC'1B háromszögek tehát hasonlók, s így a C'1BD szög állandó, a D pontok mind egy B-n átmenő d egyenesen sorakoznak. Fordítva, legyen d-nek tetszés szerinti (B-től és AC-vel való D0 metszéspontjától különböző) pontja D, húzzunk ezen át párhuzamost AC-vel, legyen ennek AB-vel való metszéspontja C'1, és az ezen át DC-vel párhuzamosan húzott egyenes messe AC-t B'1-ben; ekkor BC'1/CB'1=k. Ha D=D0, akkor könnyen látható, hogy C'1=A, és B'1 a D0 tükörképe AC felezőpontjára.
Akkor lesz B'1C'1 a legrövidebb, amikor CD, azaz ha D a C pont d-n levő D1 merőleges vetületébe kerül. Ebből a keresett C1,B1 pontpár a fentiek szerint adódik.
Negatív k esetén csak annyi változik, hogy a DC1B szög a 180-CAD-gel lesz egyenlő. D és d, és belőlük D1,C1,B1 mindig egyértelműen megszerkeszthető, mert D nem eshet B-be, és mert AB és AC nem párhuzamos; ha azonban D1 a B-ben adódik, akkor C1 keresett helyzete B, B1-é pedíg C, és ekkor az aránynak nincs értelme.
 
Berács József (Győr, Czuczor G. Bencés g. II. o. t.)

Hárs László (Budapest, Kölcsey F. g. I. o. t.)

 
Megjegyzés. A feladat megoldható számítás útján is. A feltétel szerint ‐ a CB1 szakasz (előjeles) hosszát t-vel jelölve ‐ BC1=kt. Az AB1C1 háromszögben AB1=b-t, AC1=c-kt, így B1C12-t a koszinusz-tétellel meghatározva, t-nek egy másodfokú polinomja adódik, amelynek szélső értékét a szokott módon teljes négyzetté kiegészítéssel megállapíthatjuk.
Pintz János (Budapest, Fazekas M. Gyak. g. I. o. t.)

Kóczy László (Budapest, XI., Bocskai úti ált. isk. 8. o. t.)