Feladat: 465. matematika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Devecis M. ,  Friedmann Bernát ,  Kertész L. ,  Kornis Ö. ,  Roth M. ,  Sasvári G. ,  Spitzer Ö. ,  Szabó I. ,  Szabó K. 
Füzet: 1898/június, 178. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Sokszögek súlypontjának koordinátái, Kör (és részhalmaza), mint mértani hely, Szélsőérték-feladatok differenciálszámítás nélkül, Pont körüli forgatás, Másodfokú függvények, Függvényvizsgálat, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül háromszögekben, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1898/január: 465. matematika feladat

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

I. Megoldás 1. Válasszuk az e egyenest az abscissák tengelyéül; a reá merőlegesen álló ordináta tengely tetszőleges. A megadott háromszög csúcsainak coordinátái rendre: (x1,y1),(x2,y2),(x3,y3). A keresett X pont coordinátái (x,0). A megadott

XA¯2+XB¯2+XC¯2így írható fel:
f(x)=(x-x1)2+y12+(x-x2)2+y22+(x-x3)2+y32
=3x2-2(x1+x2+x3)x+C,
hol C az ismert értékekből összetett állandó. Az f(x) másodfokú függvény akkor veszi fel minimális értékét, ha
x=x1+x2+x33;
ez a keresett pont abscissája; minthogy pedig a háromszög súlypontjának (S) abscissája ugyanaz, azért a keresett X pont, a súlypontból az e egyenesre bocsátott merőleges talppontja.
 
2. A SXP szög az e egyenes minden helyzeténél derékszög; minthogy pedig az SP távolság állandó, azért az X pont mértani helye az SP mint átmérő fölé rajzolt kör.
 
(Friedmann Bernát.)

 
II. Megoldás Legyen X' az e egyenesnek egy tetszés szerinti pontja; akkor:
AX'¯2+BX'¯2+CX'¯2=SA¯2+SB¯2+SC¯2+3SX'¯2

A kérdéses kifejezés akkor minimum, ha SX' minimum.
A keresett X pontot tehát megkapjuk, ha S-ből e-re merőlegest bocsátunk.
 
A feladatot még megoldották: Devecis M., Kertész L., Kornis Ö., Roth M., Sasvári G., Spitzer Ö., Szabó I., Szabó K.