Feladat: Gy.1997 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Csákány Béla 
Füzet: 1982/február, 75 - 76. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek hasonlósága, Egyenes, Terület, felszín, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1981/szeptember: Gy.1997

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

Legyen P egy, a feltételt kielégítő pont. Mivel ABP és BCP háromszögek BP oldala közös, területük arányát a BP oldalhoz tartozó magasságaik aránya határozza meg. Feltétel szerint ABP háromszög területe kétszerese a BCP háromszög területének, ezért az A pont a BP egyenestől kétszer olyan messzire van, mint C. Keressük tehát azt az egyenest (vagy egyeneseket), amely átmegy a B ponton és A-tól kétszer olyan messzire van, mint C-től.



A keresett egyenes nem lehet párhuzamos az AC egyenessel, mert akkor A-tól és C-től ugyanakkora távolságra lenne, tehát metszi AC-t. Mégpedig vagy úgy, hogy az A és C pontokat szétválasztja; vagy úgy, hogy nem választja szét. Azaz két olyan egyenes is van, e1, és e2, amelyiknek minden pontja (B-t kivéve) eleget tesz a követelményeknek. Az e1-t úgy kapjuk meg, hogy az AC távolságot A-tól számítva 2:1 arányban osztjuk és az így kapott M1 osztópontot összekötjük B-vel. E és F az A-ból ill. C-ből induló magasságvonal talppontja. Az AM1E és CM1P háromszögek hasonlók, és ezért AE:FC=2:1 is teljesül. Az e2 egyenes pedig B-n és az AC egyenes azon pontján megy át, amelyre AM2:CM2=2:1. Ez nyilván A-nak C-re vonatkozó tükörképe. Mint láttuk, mindkét egyenesnek minden B-től különböző pontjára PABter.= =2PCBter. Ha P=B, akkor nem jön létre háromszög.
A két egyenes pontjain kívül nincs a síknak más pontja, amely eleget tesz a követelménynek. Tegyük fel ugyanis, hogy lenne egy P' pont, amelyik nem illeszkedik sem e1-re, sem e2-re és P'ABter=2P'BCter. Húzzuk meg a BP' egyenest, ez biztosan metszi az AC-t és az M metszéspontjára AM:MC= =2:1, és így M vagy M1-gyel vagy M2-vel esik egybe ‐, mert az AC egyenesen pontosan két olyan pont van, melyeknek A-tól és C-től vett osztásaránya egy adott érték, azaz BP' vagy e1-gyel vagy e2-vel esik egybe.
 

 Csákány Béla (Szeged, Ságvári E. Gyak. Gimn., I. o. t.)