Feladat: 1199. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Kovalszky Róbert 
Füzet: 1969/február, 64 - 65. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Körérintési szerkesztések, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1968/április: 1199. matematika gyakorlat

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

Legyen az adott k kör középpontja O, sugara r, az adott belső pont A, a két félegyenes e és f. Nyilvánvaló, hogy a keresett körök csak az e, f közti, 180-nál kisebb szögtartományban lehetnek; egy-egy kör várható k-n belül és kívül. Legyen k-nak a szögtartományban levő íve i.
Feladatunkat ismert szerkesztési feladatra vezetjük vissza a körzsugorítás módszerével. Érintse az O1 közepű, r1 sugarú k1 kör e-t és f-et, valamint k-t kívülről, rendre az E1, F1, T1 pontban. Hosszabbítsuk meg k1 minden sugarát kifelé r-rel, így a végpontok az O1 közepű, r1+r sugarú k'1 körön lesznek, az O1T1 sugár meghosszabbításának végpontja éppen O-ban lesz.

 

 

k'1-nek az O1E1, O1F1 sugár meghosszabbításán levő E'1, F'1 pontbeli e'1, ill. f'1 érintője párhuzamos e-vel, ill. f-fel, előállítható belőle rá merőleges, r hosszúságú olyan eltolással, mely i-t növeli.
Eszerint elég azt a k'1 kört megszerkesztenünk, mely érinti e'1-t, f'1-t, átmegy O-n, és sugara nagyobb r-nél. (O mindenesetre az eltolt félegyenesek között lesz, mert e-től és f-től ‐ ill. meghosszabbításuktól ‐ való távolsága az adatok szerint kisebb r-nél.) k'1 szerkesztésének hasonlósági transzformációval való megoldása megtalálható a tankönyvben;1 ezt előállítva k1 a vele koncentrikus, r-rel kisebb sugarú kör.
Legyen másrészt feladatunknak a k-t belülről érintő megoldása az O2 közepű r2(<r) sugarú k2 kör, az érintkezési pontok rendre E2, F2, T2. Mérjük föl r-et k2 minden pontjából kiindulva O2 irányában, a végpontok az O2 középpontú, r-r2 sugarú k'2 körön lesznek, és a T2-höz tartozó végpont O. Legyenek az E2, F2 pontokhoz tartozó végpontok E'2, F'2 és a bennük k'2-höz húzott érintők e'2, f'2, ekkor k'2 az e'2, f'2 egyeneseket érintő, O-n átmenő és r-nél kisebb sugarú kör, k2 pedig ezzel koncentrikus.
Amennyiben e, f szimmetrikusak az OA egyenesre vagy ha még A azonos is O-val, a szerkesztés egyszerűsödik.
 

Megjegyzés. A szerkesztés végrehajtásában f eltolását megtakaríthatjuk, hiszen pl. az e'1, és f'1 egyenesek A'1 metszéspontját meghatározza e'1 és az e, f félegyenesek AA'1 szögfelezője, amit az idézett szerkesztés segédkörének felvétele céljára úgyis meg kell rajzolnunk.
 

  Kovalszky Róbert (Budapest, Landler J. Gimn.)

1Horvay Katalin-Pálmay Lóránt: Matematika a gimnáziumok és szakközépiskolák II. o. számára, Tankönyvkiadó, Budapest, 1967. 82. o.