Feladat: 964. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Csanádi Gy. ,  Czégé I. ,  Deutsch Ervin ,  Erőd J. ,  Faragó J. ,  Jász L. ,  Pohlencz A. ,  Porges A. ,  Pulay M. ,  Scheffer K. ,  Túri P. ,  Vankó R. ,  Varga Z. ,  Weiszfeld E. 
Füzet: 1934/január, 141 - 142. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Analógia, mint megoldási módszer, Súlyvonal, Négyszögek geometriája, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül négyszögekben, Térgeometriai számítások trigonometria nélkül, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1933/november: 964. matematika feladat

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

1. Az AC átló E felezőpontját kössük össze a B és D csúcsokkal, továbbá a BD átló F felezőpontjával.

 
 

BE az ABC-nek AC oldalához, DE az ACD AC oldalához tartozó súlyvonal; érvényes tehát:
AB2¯+CB2¯=2BE2¯+AC2¯2;AD2¯+CD2¯=2DE2¯+AC2¯2.
Összegezve:
AB2¯+CB2¯+AD2¯+CD2¯=2BE2¯+2DE2¯+AC2¯.(1)
A BDE-ben EF a BD-hez tartozó súlyvonal, tehát:
BE2¯+DE2¯=2EF2¯+BD2¯2.

Helyettesítsük ezt (1) jobboldalán:
AB2¯+CB2¯+AD2¯+CD2¯=4EF2¯+BD2¯+AC2¯...

Q. e. d.

2. A tétel érvényes akkor is, ha az ABCD négyszög csúcsai nem feküsznek egy síkban, tehát egy tetraéder csúcsai. Az ABCD térnégyszög AC és BD átlói nem metszik egymást; de arra, hogy messék egymást, az 1. alatti levezetésnél nincs szükség. Az AC és BD élek felezőpontjainak távolsága a tetraéder egyik ,,éltengelye''. Kimondhatjuk tehát, hogy az ABCD négyszög oldalait képező élek négyzetösszege a fennmaradó két él négyzetösszegénél az ezekhez tartozó éltengely négyzetének 4-szeresével nagyobb.
 

Deutsch Ervin (Faludi Ferenc rg. VIII. o. Szombathely)