Feladat: Gy.2260 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Sármezei Csaba 
Füzet: 1987/november, 385 - 386. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Pont körüli forgatás, Középvonal, Súlyvonal, Négyzetek, Négyszögek geometriája, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1985/március: Gy.2260

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

Legyenek a négyszög csúcsai A, B, C, D, a négyzetek középpontjai E, F, G, H; K és L pedig a CD, illetve DA oldalra írt négyzetek C-vel, illetve A-val átellenes csúcsai. Jelöljük az AC, HF, EG, BD szakaszok felezőpontjait rendre F1, F2, F3, F4-gyel. Azt kell megmutatnunk, hogy az F1F2F3F4 négyszög szomszédos oldalai egymásra merőlegesek és egyenlő hosszúak.
 
 

Az LCD háromszöget a D pont körül pozitív irányban 90-kal elforgatva az ADK háromszöget kapjuk, ezért AK és LC egymásra merőleges, egyenlő hosszúságú szakaszok. Ekkor viszont az F1G és HF1 ‐ mint az AKC, illetve LCA háromszögek középvonalai ‐ szintén egyenlő hosszúak és egymásra merőlegesek. Ugyanígy kapjuk, hogy az F1E és az F1F szakaszok is egyenlő hosszúak és egymásra merőlegesek. Ez azt jelenti, hogy a GF1E háromszöget F1 körül pozitív irányban 90-kal elforgatva éppen a HF1F háromszöget kapjuk. Ekkor viszont a két háromszög F1 csúcshoz tartozó súlyvonalai is egymás 90-os elforgatottjai, vagyis az F1F3 és F1F2 szakaszok egymásra merőlegesek és egyenlő hosszúak. Hasonlóképp látható ez az F4F2 és F4F3 szakaszokról is, ami azt jelenti, hogy az F1F2F4F3 négyszög valóban négyzet.
Ezzel állításunkat beláttuk.
 

Megjegyzés. A feladatot sokan vektorok vagy komplex számok segítségével oldották meg.