A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megmutatjuk, hogy a feladat állítása igaz a (gömb alakúnak vett) Föld minden olyan (az Egyenlítővel párhuzamos) szélességi körpárjára, amelyek földrajzi szélességeinek különbsége . Ennek egyedi esete a versenyfeladatban szereplő két fontos kör, ezekre is . Legyenek a Föld sarkai és , középpontja , az Egyenlítő egy pontja , továbbá az délkör (meridiánkör, ami geometriai szempontból félkör!) két pontja és ‐ az északi, illetve a déli félgömbön ‐ úgy, hogy szélességét -vel jelölve, szélessége , tehát .
A délkört (és teljes körre kiegészítő félkörét) az Egyenlítő síkja az forgástengelyre merőleges átmérőben metszi, és párhuzamos körének síkja pedig egy-egy az -re merőleges húrban, hiszen e három sík merőlegesen áll -re. Jelöljük a két húr felezőpontját rendre -gyel, -gyel. Ezek egyben középpontjai a két párhuzamos körnek, így állításunk Tekintsük az húr felezőpontját. Ez az egyenlő szárú derékszögű háromszög köré írt kör középpontja, így a körüli -os elfordítás -t -ba, -t -be viszi, egyszersmind -et -be, hiszen az derékszögű háromszög , befogói az elfordítás után merőlegesen állnak eredeti helyzetükre, tehát új helyzete rajta lesz az egyenesek mindegyikén. Eszerint és . Mivel a felvétel miatt az szakasz belső pontja, azért Ezzel bebizonyítottuk a magunk állítását és az előrebocsátottak szerint a feladat állítását is. Megjegyzés. Emlékeztetünk arra, hogy a Baktérítő az a legdélibb párhuzamos kör, amelynek pontjaiban még van az évnek olyan napja, hogy a Napot délben a zenitben látják, vagyis egy függőleges botnak nincs árnyéka. Ez december 21-én vagy 22-én van, mialatt a Nap az égbolton a Bak csillagképben halad. Az Északi-sarkkör pedig az a párhuzamos kör, amelyen ‐ és tőle északra ‐ van olyan nap, amelyen a Nap nem emelkedik a látóhatár fölé. Magán a sarkkörön ez csak december 21. napja, a légkör okozta fényelhajlást leszámítva; az Északi-sark felé haladva az ilyen napok száma emelkedik, magán a Sarkon közel fél év ez az időszak. Ezek magyarázzák, hogy a szélességkülönbség . Amikor ugyanis a Nap a Baktérítő egy pontja fölött áll, akkor a Föld megvilágított félgömbjét határoló főkör érinti az Északi-sarkkört, alkalmas irányból nézve ezt a főkört, az Egyenlítőhöz szöggel hajló átmérőnek látjuk. |