Feladat: 1549. matematika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: -
Füzet: 1979/január, 14 - 15. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Középpontos tükrözés, Magasságpont, Diszkusszió, Háromszögek szerkesztése, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1974/november: 1549. matematika gyakorlat

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

Jelöljük BC felezőpontját F-fel, A-nak F-re vonatkozó tükörképét A1-gyel, A1-nek B-re, C-re vonatkozó tükörképét C1-gyel, B1-gyel. Ismeretes, hogy az ABC háromszög magasságvonalai az A1B1C1 háromszögben oldalfelező merőlegesek. Emiatt az M középpontú, A1-en átmenő k1 kör átmegy a még ismeretlen B1,C1 pontokon. Mivel AM merőleges B1C1-re, az A-n átmenő, AM-re merőleges egyenes kimetszi a k1 körből a B1,C1 pontokat. Végül B-t, C-t mint az A1C1,A1B1 szakaszok felezőpontját kapjuk meg.

 
 

Az adott pontok közül A és F nem lehetnek azonosak, mert F a BC oldal pontja, A pedig a szemközti csúcs. Mivel MA1=MB1>MA, akkor nincs a feladatnak megoldása, ha M az AA1 szakasz felezőmerőlegesének A-val ellentétes oldalán van. Különben A a k1 kör belső pontja, emiatt B1, C1, valamint a B, C pontok létrejönnek. Ha azonban B1 vagy C1 azonos A1-gyel, akkor az A,B,C pontok sem lesznek különbözőek. Tehát az sem lehet, hogy AM merőleges legyen AF-re. Ha pedig A és M azonosak, akkor a B1C1 egyenes k1-nek tetszőleges, AA1-et metsző átmérője lehet.
A szerkesztés szerint a kapott A1B1C1 háromszögnek k1 a köré írható köre, és az A, B, C pontok rendre a B1C1, C1A1, A1B1 oldalak felezőpontjai. Emiatt M az ABC háromszög magasságpontja. Mivel BC felezőpontja azonos AA1 felezőpontjával, ez valóban az előre megadott F pont lesz, tehát a kapott háromszög mindig megfelelő.
Mint láttuk, nincs megfelelő háromszög, ha AMA1M, vagy AMAF. Különben ABC-t egyértelműen meghatároznák az adott pontok, kivéve azt az esetet, amikor A és M azonos. Ekkor ugyanis végtelen sok megoldás van.