Feladat: 1239. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Gáspár Gyula ,  Schmidt Ferenc 
Füzet: 1969/november, 143. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tengelyes tükrözés, Körülírt kör, Diszkusszió, Sokszögek szerkesztése, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1969/január: 1239. matematika gyakorlat

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

A konvexség miatt AC és AD félegyenesek a konvex BAE szögtartományban haladnak, a szög-feltétel miatt BAC+EAD=CAD.

 
 

Ezért, valamint AB=AE miatt, ha az ABC háromszöget AC körül, az AED háromszöget AD körül az ACD háromszögre hajtjuk, B és E új helyzete egybeesik. Ez az O pont C-től és D-től is annyira van, mint A-tól, hiszen így OA, OC, OD mindegyike valamelyik oldalnak tükörképe és így egyenlők, O tehát az ACD háromszög köré írt kör középpontja. Továbbá ugyanekkora a CD oldal hossza, ezért OCD egyenlő oldalú háromszög, tehát
CAD=12COD=30.

Ez a szög és az adott átlók meghatározzák az ACD=H háromszöget, végül O-t AC-re és AD-re tükrözve megkapjuk a B, E csúcsokat.
A szerkesztés helyessége nyilvánvaló. H az átlók bármely nagyságviszonya esetén létrejön, és így B, E is előállítható. A megoldás azonban csak akkor felel meg, akkor konvex, ha O a H belsejében adódott. Ez akkor teljesül, ha ACD és ADC nagyobb 60-nál, s így a nagyobbik is hegyesszög. Ez azt jelenti, hogy AC és AD közül a kisebbik nagyobb a másik merőleges vetületénél az első egyenesére, vagyis a 3/2-szörösénél. Ezt írhatjuk a következő alakban:
32<ACAD<23.

Gáspár Gyula (Miskolc, Herman O. Gimn., I. o. t.)
 

Megjegyzés. B és E mondott tükörképének O-ban való egybeesése alapján így is haladhatunk tovább: ABCO és AEDO nyilvánvalóan rombuszok, így BC#AO#ED=CD, BCDE rombusz, BE=CD, így ABE egyenlő oldalú háromszög, BAE=60 és CAD=30.
Schmidt Ferenc (Miskolc, Földes F. Gimn., II. o. t.)