Feladat: Pontversenyen kívüli P.240 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Seress Ákos ,  Szabó Károly 
Füzet: 1980/január, 27. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kocka, Térfogat, Szélsőérték-feladatok differenciálszámítás nélkül, Térelemek és részeik, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1975/február: Pontversenyen kívüli P.240

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

Az adott kockát jelöljük K1-gyel, és tegyük fel, hogy élhossza egységnyi. A beírt kocka legyen K2.
Ha a két kockának van párhuzamos lapja, mondjuk a fedőlapjaik egybe is esnek, akkor felülnézetben a feladat a négyzetbe írt legkisebb négyzet feladatára redukálódik. Ennek élhossza 12 (ugyanis a négyzet átlója 1-nél rövidebb nem lehet), tehát csak azt kell megmutatni, hogy más esetben sem lehet ennél rövidebb a beírt kocka élhossza.
Mivel K2-nek 8 csúcsa és K1-nek csak 6 lapja van, kell, hogy legyen K1-nek olyan lapja, amelyre legalább két csúcs esik. Ha kizárjuk az előző speciális esetet, akkor csak két csúcs eshet egy lapra, és ezek éllel vannak összekötve. Feltehetjük például, hogy K1 fedőlapjára esik a K2 kocka AB éle. Tekintsük ekkor K2AB-vel átellenes élét, C1D1-et. Ha az ezen levő két csúcs valamelyike az alaplapra esik, akkor a megfelelő lapátló 1-nél nem lehet kisebb, hiszen K1 magassága 1. Így K2 élhossza ebben az esetben sem kisebb 12 -nél.
Ha C1 és D1 egyike sem esik K1 alaplapjára, akkor az oldallapok valamelyike is tartalmazza K2 egy élét, mondjuk EF-et. Ha EF párhuzamos K1 valamelyik élével, akkor az először tárgyalt speciális eset áll fenn, ezt kizárhatjuk. Ha ABEF, akkor EF párhuzamos a két lap közös élével, ezt az esetet kizártuk, tehát feltehető, hogy ABEF. De AB merőleges K1 oldaléleire is, tehát AB merőleges az EF-et tartalmazó oldallapra, vagyis megint a már vizsgált speciális esetet kaptuk. Így ezekben az esetekben sem lehet K2 élhossza 12-nél rövidebb, tehát a legkisebb beírt kocka élhossza 12.

 

 Seress Ákos, Budapest