A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. I. megoldás. Könnyen látható, hogy van olyan kör, amelyik ponton megy át. Megmutatjuk, hogy több pont nem lehet egy körön. Tekintsünk egy kört, mely bizonyos felezőpontokat tartalmaz, és a sokszögnek azokat az átlóit, melyeknek éppen ezek a felezőpontjai, (ha ez nem volna egyértelmű, az egyik ilyen átlót). Ha a sokszög minden egyes csúcsából a fenti átlók közül legfeljebb fut ki, akkor az átlók száma legfeljebb , mert minden átlót két csúcsnál vettünk számításba. Így a körön levő felezőpontok száma ugyancsak legfeljebb . Ha nem az előbbi eset áll fenn, akkor van a sokszögnek egy olyan csúcsa, hogy ebből a csúcsból legalább kiinduló átló felezőpontja van a körön. E három felezőpont nyilván különböző, így meghatározza -t. Másrészt, ha a sokszög köré írt kört az pontból felére kicsinyítjük, a kapott kör tartalmazza az -ból kiinduló átlók felezőpontjait. Így kell, hogy azonos legyen -val. -n biztosan rajta van az -ból induló valamennyi átló felezőpontja (köztük a sokszög köré írt kör középpontja), ez összesen pont. Most belátjuk, hogy más felezőpont nem lehet -en. Legyen egy átló és ennek felezőpontja legyen rajta -n. Mivel a kör középpontját a húr felezőpontjával összekötő szakasz merőleges a húrra, ezért , s mivel a körben átmérő, így Thalész tétele szerint -nek át kell mennie átmérőjének másik végpontján, -n. Így valóban csak az -n átmenő átlók felezőpontjai lehetnek rajta -n. Azaz a kijelölt pontok közül legfeljebb lehet egy körön. II. megoldás. Húzzuk meg a sokszög egyik csúcsából kiinduló összes átlót (oldalt is), ezek közül egy a sokszög köré írt kör átmérője, a többi páronként erre az átmérőre szimmetrikus. Így különböző hosszúságú átlót kapunk. Ezen átlók mindegyike a sokszög köré írt kör középpontjától különböző távolságra van. Rajzoljunk ezen távolságok mindegyikével körül kört. Így koncentrikus kört kaptunk. Tudjuk, hogy ha egy körbe egyenlő hosszúságú húrokat írunk, ezek felezőpontjainak mértani helye egy, az eredeti körrel koncentrikus kör lesz, amelynek sugara a húrnak a középponttól vett távolsága. A kör bármelyikét kiválasztva, ez tehát tartalmazza az összes egyenlő hosszúságú átlók felezőpontját. Egyenlő hosszúságú átló a sokszögben húzható, így mindegyik koncentrikus körön felezőpont van. Most tekintsünk egy kört, mely az eddigiektől különbözik. Ez a kör a kör mindegyikét legfeljebb pontban metszheti, azaz felezőpontot tartalmaz, esetleg még az -t is. Ez összesen felezőpont. Ismét azt láttuk tehát, hogy a felezőpontok közül legfeljebb lehet egy körön.
|