Feladat: Gy.2149 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Füzet: 1984/február, 72 - 73. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Gyakorlat, Síkgeometriai bizonyítások, Szögfelező egyenes, Középponti és kerületi szögek
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1983/október: Gy.2149

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

I. megoldás. Jelöljük a háromszög szögeit a szokásos módon α, β, γ-val. A pontok a körülírt körön AC1BA1CB1A sorrendben helyezkednek el, így a B1C1 és az AA1 húrok metszik egymást, jelöljük a metszéspontot M-mel. Azt kell megmutatnunk, hogy az AMC1 háromszög derékszögű, vagyis hogy

MC1A+C1AM=90.(1)

 
 

A kerületi szögekre vonatkozó tételek alapján
MC1A=B1C1A=B1BA=β/2,C1AM=C1AA1=C1AB+BAA1=C1CB+BAA1=γ2+α2.



Innen (1) azonnal adódik, a feladat állítását tehát beláttuk.
 

II. megoldás. Legyen O a háromszögbe írt kör középpontja. A kerületi szögekre vonatkozó tételt felhasználva
OC1A=CC1A=CBA=β,
valamint
OAC1=A1AC1=A1AB+BAC1=A1AB+BCC1=α2+γ2.
Az AOC1 háromszögben két szöget ismerünk, a harmadikat ki tudjuk számítani:
AOC1=180-OAC1-OC1A=180-(α2+γ2)-β=α2+γ2=OAC1,
hiszen α+β+γ=180. Az AOC1 tehát egyenlő szárú háromszög, C1A=C1O, és így C1 rajta van az AO szakasz felező merőlegesén.
Hasonlóan látható, hogy AOB1 is egyenlő szárú háromszög, tehát B1 is rajta van AO felező merőlegesén ‐ így B1C1 valóban merőleges AA1-re, amit bizonyítani akartunk.