Feladat: Pontversenyen kívüli P.350 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Horváth 289 Zsolt 
Füzet: 1982/május, 216 - 217. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Ponthalmazok, Függvények, Konstruktív megoldási módszer, Pontversenyen kívüli probléma, Különleges függvények
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1981/szeptember: Pontversenyen kívüli P.350

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

Jelöljünk ki a síkon egy O pontot és minden O-tól különböző P ponthoz rendeljük hozzá az OP-re merőleges, P-n átmenő egyenest. Ez a h hozzárendelés különböző P pontokhoz különböző h(P) egyeneseket rendel, és csak az O pontot, illetve az O-n keresztülmenő egyeneseket ,,hagyja ki''. Ezt a hiányosságot a következőképpen pótoljuk:
Legyen A tetszőleges, O-tól különböző pont és rendeljük O-hoz az OA egyenest. Legyen K1 az O középpontú, A-ból induló nyílt félkör, K2 legyen a+60-kal elforgatott és kétszeresére nagyított képe. Általában Kn+1n1-re legyen Kn-nek +60-kal elforgatott, kétszeresére nagyított képe. Ha P a K1 pontja, akkor P-hez OP-t rendeljük. Ha P a Kn pontja és n2, akkor P-hez Kn-1-nek azt a P-n keresztülmenő érintőjét rendeljük, amelynek Q érintési pontjára a PQO irányított szög +90. A Kn-ek definíciója biztosítja, hogy ilyen érintő P-hez van (a PO félegyenessel +30-ot bezáró PQ félegyenes). Így az O-n keresztülmenő egyenesek és a Kn félkörívek érintői, valamint O és a Kn félkörívek pontjai között kölcsönösen egyértelmű megfeleltetést létesítettünk.
Ha PO, és P nem pontja egyik Kn-nek sem, akkor P-hez továbbra is h(P)-t, vagyis az OP-re merőleges, P-n áthaladó egyenest rendeljük. Ha P nincsen rajta Kn-en, akkor ez a h(P) egyenes nem érintője Kn-nek, és nyilván nem megy keresztül O-n.
Most már tehát olyan hozzárendeléshez jutottunk, amely minden ponthoz rendel egyenest és különböző pontokhoz különböző egyeneseket rendel. Nyilvánvaló az is, hogy minden egyenest hozzárendelünk a sík valamely pontjához, tehát a hozzárendelés kölcsönösen egyértelmű. Végül minden ponthoz egy rajta átmenő egyenest rendeltünk.