Feladat: 315. matematika ábrázoló geometria feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bálint J. ,  Bartha F. ,  Bezzegh L. ,  Brill Gy. ,  Czégé I. ,  Fejér J. ,  Fenyő I. ,  Glück Gy. ,  Kertesi R. ,  Komlós J. ,  Krausz J. ,  Perényi Tibor ,  Pick Gy. 
Füzet: 1935/február, 172 - 173. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Ábrázoló geometria
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1934/december: 315. matematika ábrázoló geometria feladat

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

Legyenek a síkok S1, S2, S3, S4. A. keresett gömb középpontja (O) egyenlő távolságra van mind a négy síktól.
Két síktól egyenlő távolságra lévő pontok mértani helye a két sík szögét felező (egymásra merőleges) két sík.
Három általános (egy ponton átmenő) síktól egyenlő távolságra lévő pontok mértani helye a közös pontra illeszkedő négy egyenes, amely a 3×2=6 szögfelező sík metszésvonala és amely egyenesek a három sík által nyolc részre osztott térrész közül 22-n haladnak át.
A keresett O pont minden esetre ezen egyeneseken lehet csak. Az S4 és pl. S1 síkok szögfelező síkjai ezen egyeneseket egy-egy (összesen nyolc) pontban metszik. Ezek a feladat megoldásai.
Több megoldás nincs. Az S2S4 és ez S3S4 síkok szögfelező síkjai ugyanis egyeneseinket ugyanezen pontokban metszik. Mert ha pl. S2S4 síkok szögfelező síkja (S) az egyik egyenest más pontban (P) metszené, akkor ez is, mint megoldás, egyenlő távol volna minden síktól és így rajta volna az S1S4 síkok szögfelező síkján. De egy sík egy egyenest csak egy pontban metszhet.
A síkok különleges viszonylagos helyzete a megoldások számát megváltoztathatja. Így pl. a szabályos tetraédert (ill. a lapok meghosszabbításait) érintő gömbök száma öt. A négy szögfelező egyenes az ábrában a B csúcsból indul ki. Ezek: m1, m2, m3, m4. A gömbök középpontjai az 1, 2, 3, 4 és 5 pontok, melyeket az m1 egyenesekből az ábrában az [ACD] és [BCD] síkok szögfelező síkjai metszenek ki.

 
 

A hiányzó három középpont a -ben van, mert a |CD|-re illeszkedő első vetítő szögfelező sík párhuzamos m2-vel, míg a |CD|-re illeszkedő P1-el párhuzamos szögfelező sík párhuzamos m2 és m4 el.
 

Perényi Tibor (Vörösmarty Mihály r. VIII. o. Budapest).