Feladat: Gy.2571 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Molnár-Sáska G. ,  Nagy 999 Judit ,  Nográdi Z. ,  Szendrői B. ,  Tóth 875 Cs. 
Füzet: 1990/április, 162. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Pont körüli forgatás, Köréírt alakzatok, Négyzetek, Négyszögek középvonalai, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1989/szeptember: Gy.2571

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

Tulajdonképpen azt kell bizonyítanunk, hogy az ABGE négyszög oldalainak felezőpontjai egy négyzetet határoznak meg. Ehhez először megmutatjuk, hogy ha egy négyszög két átlója merőleges és egyenlő hosszú, akkor a négyszög oldalfelező pontjai négyzetet határoznak meg, majd pedig belátjuk, hogy az AG és a BE szakaszok egymásra merőlegesek és egyenlő hosszúak.

 
 

1. ábra
 

Legyen PQRS tetszőleges olyan négyszög, amelynek átlói merőlegesek és egyenlő hosszúak. Megmutatjuk, hogy a négyszög T, U, V, Z oldalfelező pontjai négyzetet alkotnak (2. ábra).
 
 

2. ábra
 

A TU, UV, VZ és ZT szakaszok rendre középvonalak a PQS, PQR, QRS és RSP háromszögekben. Mivel egy háromszög középvonala fele olyan hosszú, mint a hozzá tartozó oldal, és azzal párhuzamos is, ezért egyrészt TU=VZ=12QS=12PR=UV=ZT, másrészt ZTU=90, hiszen megegyezik a PR és QS egyenesek szögével. Tehát a TUVZ négyszög négyzet.
Eredeti feladatunkhoz visszatérve tekintsük az AGC és az EBC háromszögeket (1. ábra). Mivel ACED és CBFG négyzet, ezért a C pont körüli 90-os elforgatás a CE szakasztCA-ba, CB-t pedig CG-be viszi, azaz a CEB háromszög az elforgatás során a CAG háromszögbe megy át. Ez viszont azt jelenti, hogy a háromszögek harmadik oldalai ‐ BE és AG ‐ is egyenlő hosszúak és egymásra merőlegesek. Tehát az ABGE négyszögre alkalmazhatjuk előző eredményünket, amiből feladatunk állítása következik.