Feladat: 1275. matematika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bizám György ,  Böröcz Imre ,  Faragó Kálmán ,  Freud Géza ,  Frisch R. ,  Fülöp J. ,  Haraszthy András ,  Hódi Endre ,  Hoffmann Tibor ,  Kunstädter L. ,  Lóránd László ,  Steiner Iván ,  Szittyai Dezső 
Füzet: 1938/október, 36 - 37. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Diszkusszió, Körérintési szerkesztések, Síkgeometriai szerkesztések, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1938/május: 1275. matematika gyakorlat

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

Valamely pontnak a körtől való távolsága jelentheti a ponton átmenő átmérő kisebbik vagy nagyobbik szeletét. Ha a 4 pont egy körön fekszik, akkor ezen körrel koncentrikus bármely kör megfelel a követelménynek.
Tegyük fel már most, hogy a 4 pont nem fekszik egy körön. Tekintsük továbbá azon kört, mely az adott A, B, C pontokon megy keresztül és D pl. ezen körön belül fekszik; e kör középpontja legyen O. Az OD átmérő a kört a δ és δ' pontokban metszi. Dδ felezőpontja legyen ω, Dδ'-é pedig ω'.

 
 

10. Azon kör, melynek középpontja O és sugara Oω, kívülről érinti azon köröket, melyeknek középpontja A, B, C és sugaruk 12Dδ, belülről érintkezik azon körrel, melynek középpontja D és sugara ugyancsak 12Dδ=Dω.
Ezen kör tehát megfelel a követelménynek: mind a négy adott ponttól egyenlő (12Dδ) távolságban van.
 
 
2.
 

20. Hasonlóan azon kör, melynek középpontja O és sugara Oω', kívülről érinti az A, B, C pontok körül ω'δ'=12Dδ' sugárral leírt köröket és belülről érintkezik, az ω' pontban azon körrel, melynek középpontja D és sugara Dω'=12Dδ'.
További két-két körhöz jutnak, ha az A, B, C pontokon átmenő körök helyett azon köröket tekintjük, melyek az A, B, D; A, C, D; B, C; D; pontokon mennek keresztül.
 
 
3.
 

30. Végül kereshetjük azon köröket, melyek kívülről érintik az A és B körül, azonban belülről a C és D körül leírt köröket. Ilyen kör középpontja, egyenlő távolságban lévén egyrészt A-tól és B-től, másrészt C-től és D-től, az AB és CD távolságokat merőlegesen felező egyenesek I metszőpontja; sugara pedig 12(IA+IC). Feltéve már most, hogy IA>IC, a szóbanforgó kör az A és B körül 12(IA-IC) sugárral leírt köröket kívülről, a C és D körül ugyanakkora sugárral szerkesztett köröket belülről érinti. (Tehát az I középpontú kör mind a négy ponttól 12(IA-IC) távolságra van!)
Ilyen tulajdonságú kör összesen 3 van, mert az A-hoz vehetjük a B-t, ill. C-t vagy D-t.
Az összes megoldások száma eszerint 4×2+3=11.
Az elmondottak alapján következtethetünk azon speciális esetekre, amidőn a 4 pont közül 3 vagy mind a négy egy egyenesen van, vagy a 4 pont nem szimmetrikus trapéz csúcsai.