Feladat: Gy.1780 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1979/január, 19 - 20. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Eltolás, Diszkusszió, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1978/szeptember: Gy.1780

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

Induljunk ki a már megszerkesztett ábrából. A megoldás két különböző elrendezésben keletkezhet.

 

 
1. ábra

 

Először: ha az A pontnak a d egyenestől való távolsága nagyság és irány szerint megegyezik a B pontnak a c egyenestől való távolságával. (Az irány szerinti megegyezést úgy értjük, hogy A-tól d felé ugyanabba az irányba kell elmozdulnunk, mint B-től c felé, 1. ábra.)
Jelöljük az A és B pontok vetületét a d, ill c egyenesre A1, ill. B1-gyel. AA1#BB1 miatt ABB1A1 négyszög paralelogramma. Toljuk el az A pontot D-be, ha a B pontra ugyanilyen irányú és nagyságú eltolást alkalmazunk, akkor az így kapott C' pont nyilván a c egyenesen lesz. Hiszen AD#BC'-ből következik, hogy ABC'D is paralelogramma, de akkor ABA1B1 és ABDC' miatt A1B1C'D is paralelogramma, tehát A1DB1C'. Az így kapott C' és az eredeti C pont meghatározza a c egyenest, a D-n keresztül ezzel párhuzamost húzunk, ez a keresett d egyenes. A kapott c és d valóban eleget tesz a feltételnek, hiszen cd, és AD=BC', ADA1=BC'B1 és AA1D=BB1C'=90 miatt AA1DBB1C, s így AA1=BB1 is teljesül.
 

 
2. ábra

 

Másodszor azt az esetet vizsgáljuk, amikor A-nak d-től, ill. B-nek c-től való távolsága egyenlő, de ellentétes irányú. Az AB egyenes messe a c-t a C1, d-t a D1 pontban. Az AB szakasz felezőpontja F1, egyben C1D1-nek is felezőpontja, ez következik abból, hogy AD1=BC1. Az F1 pont rajta van a c, d egyenesek távolságát felező középegyenesen k-n. De k-n a CD távolság F2 felezőpontja is rajta van. E két felezőpont meghatározza k-t és c, ill. d ezzel párhuzamos és illeszkedik C, ill. D pontra. Az előzőkhöz hasonlóan most is könnyű belátni, hogy c és d eleget tesz a feltételnek (2. ábra).
Adott pontnégyeshez tehát általában két párhuzamos egyenespár szerkeszthető a kétféle eljárás szerint. (3. ábra).
 

 
3. ábra

 

A feladatnak, ha a pontok nem esnek egybe és nem alkotnak paralelogrammát, két megoldása van.
 
Megjegyzés. A megoldók nagy része csak egyféle megoldást talált, s akkor sem vizsgálta, hogy hány megoldása lehetséges a feladatnak. Ezért olyan kevés a helyes megoldók száma. A szerkesztés további elemzését új feladatnak tűzzük ki.