Feladat: 1965. évi Arany Dániel matematikaverseny 2. forduló kezdők (speciális) 1. feladata Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1966/május, 198 - 199. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Thalesz-kör, Középponti és kerületi szögek, Arany Dániel
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1966/május: 1965. évi Arany Dániel matematikaverseny 2. forduló kezdők (speciális) 1. feladata

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

I. megoldás. Legyen az ABCD konvex négyszög A, B és C csúcsánál levő szöge tompaszög. Írjunk kört az A, B, C csúcsok köré, ennek B-vel átellenes pontja legyen B'. Ez a BAD szögtartománynak is, a BCD szögtartománynak is a belsejében van, ugyanis Thalész tétele szerint BAB'=BCB'=90, az AB' és CB' félegyenes ís a megfelelő szögtartomány belsejében halad. Ebből következik, hogy a BB'D konvex szög a BAD, BOD egyikénél nagyobb, tehát tompaszög. Igy a BB'D háromszög legnagyobb oldala nagyobb BB'-nél, ez pedig, mint körátmérő, nem kisebb a kör AC húrjánál.

 
 

II. megoldás. Az előző megoldás jelöléseit és feltételeit használjuk. Rajzoljunk kört a BD átló mint átmérő fölé. Azok a pontok, amelyekből BD tompaszögben látszik, a kör belsejében vannak, így A és C is. AC tehát a kör belsejében levő szakasz, s így kisebb, mint a kör átmérője, BD.
 
Megjegyzés. Csak azt használtuk fel mind a két megoldásban, hogy A-nál és C-nél tompaszög van. Ebből a négyszög konvex volta is következik. Így azt bizonyítottuk be, hogy ha egy négyszög két szemben fekvő szöge tompaszög, akkor az ezek csúcsát összekötő átló rövidebb a másik átlónál.