Feladat: Gy.1899 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1980/december, 215 - 216. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Eltolás, Síkgeometriai szerkesztések, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1980/március: Gy.1899

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

Helyezzük rá a háromszögre a körlapot úgy, hogy A és B, illetve B és C a peremén legyen és a körlap a harmadik pontot is lefedje. Így kapjuk a k1, ill. k2 kört. Középpontjukat jelöljük O1 és O2-vel. Mivel a körlap sugara nagyobb, mint a háromszög köré írt kör sugara, a k1 és k2 kör biztosan metszi egymást egy B-től különböző P pontban.

 
 

Most helyezzük el a körlemezt úgy, hogy P,A a kerületére kerüljön és rajzoljuk meg a k1től különböző k3 kört. Majd hasonlóan a P,C pontokon átmenő, k2-től különböző k4 kört. Azt állítjuk, hogy ez utóbbi két körnek P-től különböző metszéspontja, D lesz a paralelogramma negyedik csúcsa, vagy a két kör érinti egymást, és ekkor már P paralelogrammává egészíti ki az A,B,C pontokat.
Ennek igazolására először azt látjuk be, hogy a k1 kört BC vektorral eltolva a k4 körbe megy át. Mivel a két kör sugara egyenlő, elegendő azt belátnunk, hogy a BC eltolás O1-et O4-be viszi át. Tudjuk, hogy a k1 és k2 körök metszéspontjain átmenő BP egyenes a két kör szimmetriatengelye és merőlegesen felezi a körök középpontját összekötő O1O2 szakaszt. Jelöljük ezt a felezési pontot F1-gyel. Hasonlóképpen az O2O4 szakasz és az azt merőlegesen felező CP egyenes metszéspontját F2-vel. Ekkor F1F2 a PBC és O2O1O4 háromszögek közös középvonala, ezért F1F2BCF1F2O1O4 és F1F2 mindkét oldal felével egyenlő, azaz BC#O1O4. Ezzel állításunkat igazoltuk.
Hasonlóképpen láthatjuk be, hogy a k2 kört BA-ral eltolva a k3-ba megy át, amiből következik, hogy az ABCD paralelogramma D csúcsa a k3,k4 körök metszéspontja. Ha ABCP eleve paralelogramma, akkor ‐ mint az könnyen látható‐, k4-et a P-re való tükrözés k3-ba viszi, tehát a két kör P-ben érinti egymást.