Feladat: Gy.3050 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bérczi Gergely ,  Davidovics Gábor ,  Lippner Gábor ,  Szabó István ,  Varga Csilla 
Füzet: 1996/december, 523 - 524. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek nevezetes tételei, Egyenlő szárú háromszögek geometriája, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1996/március: Gy.3050

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

Jelöljük az ABC háromszög C-nél lévő szögének harmadolói és a háromszög AB oldalának metszéspontjait H1-gyel és H2-vel. A H1CH2 háromszögben legfeljebb egy tompaszög van. A C csúcsnál lévő szög biztosan hegyesszög, mert H1CH2=13ACB<13180=60; feltehetjük, hogy a H2-nél lévő szög is hegyesszög. Ekkor a H1-ből a H2C egyenesre állított merőleges a H2C szakaszt annak egy belső T pontjában metszi (l. az ábrát). Ebből következik, hogy a merőleges a BC szakaszt is egy belső pontban, D-ben metszi.
A H1DC háromszög egyenlő szárú (mert C-hez tartozó szögfelezője egyúttal magasságvonal is), ezért egyrészt H1DC<90, így a H1D-re D-ben állított merőleges a H1B szakaszt egy belső E pontban metszi; másrészt H1T=TD, amiből TH2DE miatt következik, hogy H1H2=H2E. Ez viszont azt mutatja, hogy H1H2<H2B.
Tehát a három szakasz közül nem lehet a középső a leghosszabb.

 Varga Csilla (Budapest, Eötvös J. Gimn., I. o.t.) dolgozata alapján

 
Megjegyzés. Hasonló módon belátható, hogy ha egy háromszög egyik szögét n egyenlő részre osztó egyenesek által a szemközti oldalon alkotott n szakaszt nézzük, akkor ezek közül valamelyik szélső lesz a legnagyobb.