Feladat: 1425. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Bagó B. ,  Balázs Á. ,  Borbély Albert ,  Czompó J. ,  Feil F. ,  Ferenczy G. ,  Fodor Eszter ,  Frankó F. ,  Hajnal Imre ,  Horváth Eszter ,  Jakab Tibor ,  Kiss Z. ,  Kóczy Annamária ,  Kollár János ,  Kovács F. ,  Kovács Imre ,  Kovács S. ,  Körmöczi I. ,  Lelkes A. ,  Linnert L. ,  Máthé B. ,  Nikodémusz A. ,  Páles Zs. ,  Pálfalvi Gy. ,  Prőhle P. ,  Sapsál Anna ,  Somogyi Antal ,  Somogyi Tamás ,  Szabó Zs. ,  Szalai S. ,  Szecsői S. ,  Sövér F. ,  Telcs A. ,  Tóth Elek ,  Udvardy Magdolna ,  Ujfalussy M. 
Füzet: 1972/december, 218 - 219. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Derékszögű háromszögek geometriája, Kocka, Szerkesztések a térben, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1972/május: 1425. matematika gyakorlat

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

Az első négy pont egyértelműen meghatározza a kocka alsó lapjának Sa síkját. Ugyanis Sa párhuzamos a felső lap Sf síkjával, tehát az F1F2 egyenessel is, így az A1-en átmenő, F1F2-vel párhuzamos a1 egyenes is benne van Sa-ban, tehát Sa az a1-en és A2-n átmenő sík. (a1 nem mehet át A2-n, különben ugyanis az A1A2 és F1F2 egyenesek párhuzamosak lennének, egy síkban lennének, amit a föltétel kizárt.) ‐ Most már Sf az F1-en átmenő, Sa-val párhuzamos sík, távolságuk megadja a keresett kockák élének a a(>0) hosszát, továbbá az Sa-ra merőleges irány kijelöli a függőleges irányt.
A kocka elülső alapélének e egyenese átmegy E-nek Sa-n levő E' vetületén, a hátulsó alapél h egyenese hasonlóan H-nak H' vetületén, és e két egyenes távolsága H'H''=a, ahol H'' a H'-nek e-n levő vetülete. (E vetületek és az alábbi J' is, Sa ismeretében egyértelműen meghatározottak.) Eszerint E'H'H'' derékszögű háromszög, H''-t az E'H' átmérőjű k Thalész‐körből kimetszi a H' körül a sugárral leírt kh kör. Ekkor a H''E' egyenesben megkapjuk e-t, h evvel párhuzamos és átmegy H'-n, és a jobb oldali alapél j egyenese merőlegesen metszi e-t és átmegy az adott J pontnak Sa-n levő J' vetületén.
Ezzel már megkaptuk a kocka alaplapjának 2 csúcsát mint j-nek e-vel való Je és h-val való Jh metszéspontját, egyszersmind a Je-ből Jh-ba mutató irány egyértelműen a nézőirány. Úgy kell tehát ráállnunk Sa-ra, hogy fejünk Sa-nak azon az oldalán legyen, mint F1, arccal j irányában, és úgy, hogy Je közelebb legyen előttünk, mint Jh ; ezekkel egyértelműen meg van határozva a "balra'' irány. Ebben az irányban felmérve Je-től és Jh-tól az a élhosszt, egyértelműen kapjuk az alaplap bal oldalának csúcsait, végül az alaplap 4 csúcsának Sf-en levő vetülete ismét egyértelműen adja a kocka hátra levő csúcsait.
Mindezek szerint pontosan annyi kocka felel meg a követelményeknek, ahány, a H'' szerepére alkalmas pontot kapunk. Mivel k és kh közös pontjainak száma legföljebb 2, azért a megfelelő kockák száma is legföljebb 2. Evvel a feladat kérdésére megfeleltünk.
(Hozzátehetjük : E'H'a esetén 2, ill. 1 kocka felel meg, E'H'<a esetén pedig nincs megoldás.)

Hajnal Imre (Szeged, Ságvári E. Gyak. Gimn., I. o. t.)

Borbély Albert (Budapest, Berzsenyi D. Gimn., II. o. t.)