Feladat: 1057. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Andor Cs. ,  Berács J. ,  Bulkai T. ,  Csirmaz L. ,  Dobozy O. ,  Gegesy F. ,  Geier J. ,  Grandpierre A. ,  Grósz T. ,  Gyarmati Erzsébet ,  Hárs L. ,  Herneczki I. ,  Horváth S. ,  Karger Kocsis J. ,  Kele A. ,  Kóczy L. ,  Koren A. ,  Lakner Mária ,  Lengyel T. ,  Mérő L. ,  Mészáros J. (Makó) ,  Moson P. ,  Munk S. ,  Pap Márta ,  Pataki Judit ,  Perémy G. ,  Pintz J. ,  Rácz Éva ,  Rajczy P. ,  Sax Gyula ,  Siklósi I. ,  Somos F. ,  Stefanovitz K. ,  Szabados Katalin ,  Szalay Marianne ,  Szenes Katalin ,  Szilléry A. ,  Szűcs A. ,  Takács L. ,  Tátray P. ,  Vályi I. ,  Vetier A. ,  Zambó Péter 
Füzet: 1966/december, 221 - 222. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Vetítések, Derékszögű háromszögek geometriája, Súlypont, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül háromszögekben, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1966/április: 1057. matematika gyakorlat

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

C részére más pontok szóba sem jönnek, mint az AB átmérő fölötti Thalész-kör pontjai. Legyen az ACD háromszög súlypontja S, a BCD háromszögé S1. Az A körül AC sugárral írt kör mindenesetre tartalmazza S-et, mert tartalmazza az ACD háromszöget, a súlypont pedig belső pontja a háromszögnek. Ugyanígy S1 benne van a B körüli, BC sugarú körben, ezért csak annak feltételét kell keresnünk, hogy az S1ACA és SBCB követelmény egyidejűen teljesüljön (ha ti. a határoló íveket hozzászámítjuk a körök közös részéhez).

 
 

Legyen AD felezőpontja F, S vetülete AB-n S', válasszuk hosszúságegységnek AB-t, és jelöljük AD-t x-szel (0<x<1). Felhasználva az FSS' és FCD derékszögű háromszögek hasonló voltát és a súlypont harmadoló tulajdonságát,
S'D=2FD/3=AD/3=x/3,  ezért
S'B=S'D+DB=S'D+1-x=1-2x/3,
továbbá a derékszögű háromszög középarányos-tételei alapján
SS'=CD/3=ADBD/3=x(1-x)/3ésBC=ABDB=1-x.
Ezekkel az SBCB követelményből négyzetreemelés, a Pitagorasz-tétel alkalmazása, rendezés és a pozitív x-szel való osztás után
(1-2x3)2+x(1-x)91-x,3x22x,x2/3.(1)

Ugyanígy BD=y(=1-x) jelöléssel az S1ACA követelményből y2/3, azaz x1/3. Ezek szerint mindkét súlypont a körök közös részében van, ha 1/3x2/3, vagyis ha D az AB szakaszt harmadoló H1 és H2 pontok közti szakaszon van, megengedve a szakasz végpontjait is, C pedig a H1H2 szakasz fölötti I1I2 íven. x=2/3, azaz D=H2 esetén (1)-ből SB=CB (ezt az esetet láttuk az 1033. gyakorlatban*), ugyanakkor egyszerű számítás szerint S1A<CA; x=1/3, azaz D=H1 esetén pedig S1A=CA, és SB<CB, vagyis egyszerre csak egyik súlypont eshet a két kör közös részének határvonalára.
 
Szenes Katalin (Budapest, I. István g. II. o. t.)

*ennek a füzetnek a 213. oldalán (1966. dec.)