Feladat: Pontversenyen kívüli P.282 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Erdélyi T. ,  Horváth 219 J. ,  Ruisz T. ,  Seress Ákos ,  Vándor T. 
Füzet: 1978/október, 70 - 71. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Forgatva nyújtás, Körülírt kör, Beírt kör, Magasságpont, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1977/március: Pontversenyen kívüli P.282

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

Jelöljük az ABC háromszög körülírt körének középpontját K-val, beírt körének érintési pontjait az oldalakon A1,B1,C1-gyel, középpontját O-val. Az AO,BO,CO messe az ABC háromszög körülírt körét rendre az A2,B2,C2 pontokban. (A2 felezi a BC ívet, hasonló mondható B2 és C2-ről is.) Az A1B1C1 háromszög magasságpontja M; belátjuk, hogy K,O és M egy egyenesen vannak.

 

Legyen P a beírt és körülírt körnek az a hasonlósági pontja, amelyből pozitív arányú nyújtással vihetők egymásba. Nyilvánvalóan P az OK egyenesen van. (Az O=K esetben az állítás triviális, tehát ezt nem vizsgáljuk.) P-ből nagyítsuk fel a beírt kört úgy, hogy O a K pontba menjen át. P hasonlósági középpont, így a beírt kör képe a körülírt kör. OA1 képe a körülírt kör OA1-gyel párhuzamos, vele egyirányú sugara, tehát KA2. Hasonlóan C1 képe C2,B1 képe B2. Belátjuk még, hogy M képe O; ezzel a bizonyítás kész, hiszen ekkor P,O és M egy egyenesen vannak; másfelől P,O és K is egy egyenesen vannak, így M rajta van az OK egyenesen.
Láttuk, hogy A1B1C1 háromszög képe az A2B2C2 háromszög. Így elég belátnunk, hogy az A2B2C2 háromszög magasságpontja O. Az AC1OB1 négyszög deltoid, mert AC1=AB1 (ezek ui. külső pontból egy körhöz húzott érintők) és C1O=OB1 (mindkettő a beírt kör sugara). Így AO merőleges C1B1-re, a nagyítás miatt C1B1 párhuzamos C2B2-vel, így AA2 merőleges C2B2-re. Hasonlóan belátható, hogy BB2 és CC2 is az A2B2C2 háromszög magasságvonalai.
Ezzel a bizonyítást befejeztük.
 

 Seress Ákos (Budapest, Fazekas M. Gyak. Gimn.)