Feladat: 1963. évi Arany Dániel matematikaverseny 1. forduló haladók (speciális) 1. feladata Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1963/november, 107 - 108. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Alakzatok hasonlósága, Pitagorasz-tétel alkalmazásai, Pont körüli forgatás, Arany Dániel
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1963/november: 1963. évi Arany Dániel matematikaverseny 1. forduló haladók (speciális) 1. feladata

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

I. megoldás. Elég megmutatni, hogy a megfelelő összefüggés fennáll a szóban forgó szakaszoknak az OA egyenesen levő vetületére. Ugyanis mindegyik vetület ugyanannyiad része (esetünkben 1/2-szöröse) az eredeti szakasznak, és így a szakaszokat a vetületekkel helyettesítve (1) mindkét oldala ugyanazzal, a mondott arány négyzetével szorzódik.

 
 
1. ábra
 

Az AB, CP, CQ szakaszok vetülete AO=r, (a kör sugara), DP és DO, továbbá, mivel a CDP háromszög egyenlő szárú, így DP=DC, tehát a vetületekre
DP2+DO2=DC2+DO2=OC2=r2=OA2,
mivel a CDO háromszög derékszögű. Fennáll tehát a bizonyítandó összefüggés is.
 
II. megoldás. Forgassuk el a kör középpontja körül a QP szakaszt a C ponttal együtt 90-kal úgy, hogy a P pont a Q pontba kerüljön, és az elforgatott C pontot jelöljük C*-gal. Ekkor a C*CQ háromszög Q-nál fekvő szöge derékszög, és QC*=PC. Másrészt a C*OC=90, így C*C=r2. Eszerint az (1) összefüggés éppen a C*CQ derékszögű háromszögre felírt Pythagoras-tétel.
 
 
2. ábra
 

Megjegyzés. Állításunk akkor is érvényes, ha megrajzolva a teljes O középpontú, r sugarú kört, az AB-vel párhuzamos szelő ezt a negyedkörön kívül eső C pontban metszi. Mindkét előbbi megoldás alkalmas ennek bebizonyítására is.