Feladat: Gy.1923 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1981/január, 20 - 21. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Mértani helyek, Gyakorlat, Háromszögek egybevágósága
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1980/szeptember: Gy.1923

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

Három részre vágjuk a kérdezett mértani helyet aszerint, hogy a háromszögek közül melyek egybevágóak.
Ha a PAB, PBC háromszögek egybevágóak, területük is egyenlő. Mivel bennük AB=BC, a megfelelő magasságok is egyenlőek. Ez azt jelenti, hogy P az AB, BC egyenesektől egyenlő távolságra van, vagyis rajta van a két egyenes egyik szögfelezőjén. Mivel P a négyzet belső pontja, a BD szakaszon kell lennie. Ennek bármely belső pontja meg is felel, mert ha P a BD szakaszon van, a PAB háromszög BD egyenesre vonatkozó tükörképe a PCB háromszög.


Ha a PBC,PCD háromszögek egybevágóak, az előbbi meggondolásban AB helyett mindenütt CD-t mondva kapjuk, hogy a mértani hely az AC szakasz belseje.
Ha a PAB, PCD háromszögek egybevágóak, AB=CD miatt most P-nek az AB, CD egyenesektől kell egyenlő távolságra lennie, vagyis rajta kell lennie a négyzet EF középvonalán, ahol E az AD, F a BC szakasz felezőpontja. Az EF szakasz minden belső pontja meg is felel, hiszen a PAB háromszögnek az EF egyenesre vonatkozó tükörképe épp a PDC háromszög.
A kérdezett mértani hely tehát az AC, BD, EF szakaszok belsejének együttese.
 

Megjegyzés. A négyzet határán az A,D,E,F pontok tartoznának a mértani helyhez, a négyzeten kívül a mondott szakaszok meghosszabbításai. Igen sok dolgozat hiányos, mert a mértani hely kettős tulajdonsága közül valamelyik bizonyítása hiányzik belőlük. Akik a mértani helyet rosszul adták meg (elhagytak belőle vagy hozzátettek valamit), azoknak a dolgozatát hibásnak minősítettük. (K. T.)