A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. a) Ha , , a sík tetszőleges pontjai, és a -nek a szakasz felezőpontjára, -re vonatkozó tükörképe, akkor a szakaszt -re tükrözve -t kapjuk, és emiatt a és vektorok egyenlők. Ennek az észrevételnek az alapján átfogalmazhatjuk a halmaz (1) tulajdonságát: (1a) Ha és a tetszőleges pontjai, akkor pontjait a vektorral eltolva ismét -beli pontokat kapunk. b) Legyen , , a -nak tetszőleges három, nem egy egyenesen levő pontja. [A (2) tulajdonság alapján ilyen van.] -t -rel eltolva a -beli pontot kapjuk, és ebből kiindulva lépésről lépésre kapjuk -rel való eltolással a -beli , , , pontokat, amelyek a , egyenesen vannak, és amelyekre . -t -ral és többszöröseivel eltolva kapjuk a -beli , , , pontokat, amelyek a egyenesen vannak, és amelyekre . A egyenes így kapott pontjait a vektor többszöröseivel eltolva egy paralelogrammarács pontjait kapjuk, amelynek minden pontja -beli, és szemei a paralelogrammával egybevágóak. Megmutatjuk, hogy a sík tetszőleges körében van -nak pontja. Legyen ugyanis a sugarának a negyede, ekkor (2) szerint van olyan sugarú kör, amelyben -nak van három nem egy egyenesen levő pontja. Az ezekre támaszkodó paralelogramma rácsnak van -beli pontja, és az b) szerint -beli. Legyen ugyanis a paralelogrammarácsnak az a szeme, amely tartalmazza középpontját (illetve bármelyik olyan, ha több olyan is van). E középpontnak a -től mért távolsága nem nagyobb, mint a nagyobbik átlója, ami viszont nem nagyobb a háromszöget lefedő kör átmérőjének a -szeresénél, -nál, ez pedig nem más, mint sugara. c) A most bizonyított (3) tulajdonságból következik a feladat állítása. Ha ugyanis a feladat állítása nem volna igaz, volna olyan kör, amelyben -nak legfeljebb csak véges sok pontja volna. Legyen a -nak -hoz nem tartozó pontja, és legyen a -nak -beli pontjai közül az -hoz legközelebbi. Akkor a körüli, sugarú körben (vagy a vele koncentrikus, teljesen -ban fekvő körben, ha még nem volna teljesen -ban) -nak nem volna pontja, ami (3) szerint nem lehet. Feladatunk állítását ezzel bebizonyítottuk. |