Feladat: 1257. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Beck József ,  Petz Dénes 
Füzet: 1969/december, 211 - 212. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Tengelyes tükrözés, Körök, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1969/április: 1257. matematika gyakorlat

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

I. megoldás. Legyen az alapkör k, az ennek O1 és O2 (különböző) pontja körüli k1, k2 új körök metszéspontjai P és R, ahol P ugyancsak a k-n van, továbbá k2 és k másik metszéspontja S. Azt fogjuk belátni, hogy R, O1 és S egy egyenesem vannak.

 

 

1. ábra
 

O2 felezi k-nak (egyik) PS ívét, mert O2P és O2S a k-nak (a k2 sugarával) egyenlő húrjai, így O1O2 felezi az O1P, O1S egyenesek közti egyik szöget (és a csúcsszögét), más szóval O1S az O1P egyenes tükörképe O1O2-re. Ugyanez áll az O1R egyenesre is, hiszen P és R egymás képei az új körök O1O2 centrálisára nézve, ennélfogva O1R azonos az O1S egyenessel.
Az állítás tárgytalan, ha S egybeesik O1-gyel (más szóval, ha előbb k2-t vesszük fel, és S-et választjuk O1 szerepére, 2. ábra).
 

 

2. ábra
 

Petz Dénes (Budapest, Veres Pálné Gimn., II. o. t.)

 

II. megoldás. Fel fogjuk használni a következő segédtételt: Az egymást metsző körök egyik közös pontjából kiinduló átmérők másik végpontjait összekötő egyenes átmegy a körök másik közös pontján ‐ a 3. ábrán k', k'', P, P', P'', R ‐, továbbá a mondott átmérőket az első közös pont körül ugyanabban az irányban ugyanakkora szöggel elfordítva a kapott húrok végpontjait összekötő (Q'Q'') egyenes ugyancsak átmegy a két kör második közös pontján.
 

 


Valóban, P' is, P'' is rajta van az R-ben PR-re állított merőlegesen, továbbá a P''RQ'', P''PQ'', P'PQ' és P'RQ' szögek egyenlők.
Messe mármost az SO1 egyenes k1-et T-ben (1. ábra). Megmutatjuk, hogy PS és PT a segédtétel állítása szerinti húrok, ezért ST átmegy R-en. Valóban, SO1PO2 a k-ba írt húrnégyszög, PO1T=PO2S, és így az O1PT, O2PS hasonló egyenlő szárú háromszögekből O1PT=O2PS. Ezzel az állítást bebizonyítottuk.
 

Beck József (Budapest, I. István Gimn., III. o. t. )