Feladat: 1280. matematika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1970/május, 203. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Középvonal, Beírt kör, Hozzáírt körök, Trapézok, Érintőnégyszögek, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül háromszögekben, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1969/november: 1280. matematika gyakorlat

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

Legyen az eredeti háromszög ABC, a középháromszöge A1B1C1 és legyen a feltételt teljesítő oldal AC=(BA+BC)/3.

 

 

Ekkor az ACA1C1 trapéz érintőnégyszög, hiszen szemben fekvő oldalpárjainak összege egyenlő:
AC+A1C1=32AC=BA+BC2=AC1+CA1.
Eszerint pedig a trapézunkba beírt kör azonos az ABC háromszögbe írt k körrel, mert belülről érinti annak mindhárom oldalát, ilyen kör pedig csak egy van. Ennélfogva k érinti az A1C1 középvonalszakaszt, legyen az érintési pont T.
Legyen még k1 az A1C1B háromszögbe írt kör, ez érintse A1C1-et a T1 pontban. Mivel k1 és k az A1BC1 háromszög belső és külső érintő körei, az A1C1 oldalon levő érintési pontjaik szimmetrikusan helyezkednek el az A1C1 oldal H felezőpontjára nézve. (Ugyanis C1T=A1T1, mert mindkettő egyenlő az A1BC1 háromszög fél kerületének és BC1 oldalának a különbségével.)
A k1 kört H-ra tükrözve az A1B1C1 középháromszögbe írható kört kapjuk, ez az A1C1 egyenest T1-nek H-ra vonatkozó tükörképében, T-ben érinti, itt tehát érinti k-t is. Ezt kellett bizonyítanunk.