Feladat: 1219. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Kunszenti Ágnes 
Füzet: 1969/október, 58 - 59. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyenes, Trapézok, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1968/október: 1219. matematika gyakorlat

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

I. B-nek egy az előírt b egyenesen felvett, tetszés szerinti B1 helyzetéhez D megfelelő helyzetét, D1-et úgy kapjuk,hogy a C-ből kiinduló, B1A-val párhuzamos félegyenesre felmérjük a λB1A szakaszt, ahol λ a CD:AB arány előírt értéke. Legyen ekkor a B1D1 átló metszéspontja AC-vel az M1 pont.
M1AB1 és M1CD1 hasonló háromszögek; és csúcsaik a felsorolás rendjében felelnek meg egymásnak, mert megfelelő szögeik csúcs-, ill. váltószögek,így

M1CM1A=M1D1M1B1=CD1AB1=λ,M1C=λM1A,AC=AM1+M1C=(1+λ)M1A,M1A=AC1+λ;M1D1=λM1B1.


Ezek szerint egyrészt M1 helyzete a rögzített AC szakaszon csak λ értékétől függ, B helyzetétől nem, tehát M1 állandó pont; másrészt D1 helyzetét úgy is meghatározhatjuk, hogy vesszük B1-nek B'1 képét az M1 középpontú, λ arányú középpontos hasonlóságban, majd B'1-t tükrözzük M1-re.
 

 

Így pedig, ha B a b-n mozog, B' egy a b-vel párhuzamos b' egyenesen mozog, D pedig b'-nek M1-re való d tükörképén, ez tehát szintén a b-vel párhuzamos egyenes. ‐ Megfordítva, D1-ből is megkaphatjuk B1-et, D1-nek M1-re való B'1 tükörképét M1-ből 1/λ arányban nagyítjuk. Eszerint d-nek minden D pontjához tartozik b-nek egy B pontja, vagyis D befutja d-nek minden pontját.
Ha b metszi az AC egyenest egy B* pontban, akkor d is metszi, és a B*-nak megfelelő D* is AC-n van, B ezen helyzetében a trapéz elfajul egyenesszakasszá.
II. Derékszögű a trapéz, ha vagy A és D, vagy B és C csúcsában derékszög van. Ekkor az AC átló D-ből, B-ből derékszögben látszik, tehát D, ill B rajta van az AC mint átmérő fölötti k Thalész-körön. Eszerint B (és D) megfelelő helyzetét k metszi ki b-ből (ill. d-ből), D (ill. B) megfelelő helyzetét pedig a BM1 (ill. DM1) egyenes.
A metszéspontok (esetleg érintési pont) száma szerint 4,3,2,1, vagy 0 az adódó derékszögű trapézok száma (az ábrán 2). (λ=1 esetén trapézaink paralelogrammává specializálódnak, ekkor k-nak b-vel, ill. d-vel közös pontjai egymás megfelelői M1 nézve.)
 

Kunszenti Ágnes (Dunaújváros, Münnich F. Gimn., II. o. t.)
 

Megjegyzés. A fentiekből az is leolvasható, hogy B-nek tetszés szerinti p pályán való mozgása esetében D pályája p-nek képe az M1 középpontú, -λ arányú hasonlósági transzformációban.