Feladat: Gy.2091 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1983/december, 205. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül sokszögekben, Szabályos sokszögek geometriája, Gyakorlat, Pont körüli forgatás, Középponti és kerületi szögek
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1982/december: Gy.2091

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

Forgassuk el a hatszöget O középpontja körül 120-kal.

 
 

Ekkor az A csúcs C-be, a B csúcs D-be, a C csúcs E-be kerül, tehát az AC átló elforgatottja a CE átló. Mivel az M pont ugyanolyan arányban osztja az AC átlót, mint az N pont a CE átlót, ezért az elforgatáskor M az N-be kerül. Következésképp a BM egyenes 120-os elforgatottja a DN egyenes, e két egyenes szöge, azaz BND, éppen 120. Ez pedig azt jelenti, hogy N rajta van a BD szakasz 120-os látókörívén.
A C középpontú, CB=CD sugarú kör átmegy az O ponton. Mivel BOD=120, azért ennek a körnek a hatszögbe eső íve a BD szakasz 120-os látóköríve. Az N pont ezen a köríven van, és így CN=CD=CO. Az ACE háromszög szabályos, oldala 3-szorosa a körülírt kör sugarának: CE=3CO. Ezekből a keresett arányt már kifejezhetjük:
r=CNCE=CO3CO=13.

 
Megjegyzés. Többen megsejtették, hogy AM=CN=BC, és be is látták, hogy ha így vesszük fel az M és N pontokat, akkor B,M és N egy egyenesre esik. Ilyen esetben a feladat teljes megoldásához még igazolni kell azt is, hogy az M,N pontok máshol nem lehetnek, a pontok helyzete egyértelmű.