Feladat: 292. matematika gyakorlat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Szántó Péter 
Füzet: 1956/március, 86 - 87. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszögek szerkesztése, Körérintési szerkesztések, Derékszögű háromszögek geometriája, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1955/szeptember: 292. matematika gyakorlat

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

Figyelmen kívül hagyjuk azokat a triviális megoldásokat. amelyekben az egyik befogó maga egy közös belső érintő (vagyis ez a befogó mindkét kört érinti). Ezekről a feladatban nyilván nincs szó, mert ez esetben felesleges külön követelni, hogy ,,az egyik közös belső érintő átmegy a derékszög csúcspontján''.
Ábránk a megoldott feladatot és egyben a betűzést mutatja.

 

 

Nyilván elég a közös belső érintőkön a derékszögű háromszög C csúcspontját és ezen át azokat az egymásra merőleges egyeneseket meghatározni, amelyek mindegyike egy-egy kört érint. Mindegyik közös külső érintő e merőleges egyenespárok mindegyikével egy-egy megoldást szolgáltat.
Tekintsünk egy olyan C1 megoldást (a t1 közös belső érintőn), amelyikben O1 és O2 a két érintő által meghatározott 4 derékszögű tartomány egyikébe esik. Ez esetben C1-ből az egyik kör 2α, a másik kör 2β, az O1O2 szakasz pedig α+β szög alatt látszik. Mivel 2α+2β=90, azért α+β=45.
Tekintsünk egy C'1 megoldást (ugyancsak a t1 érintőn), amelyben az O1 és O2 pontok nem tesznek eleget az előbbi feltételeknek. Ez esetben az egyik kör 2γ, a másik kör 2δ, az O1O2 szakasz pedig γ+δ+ε szög alatt látszik. 2γ+ε=180, 2δ+ε=90, vagyis 2γ+2δ+2δ=270, azaz γ+δ+ε=135.
Tehát a C pontok mértani helye az a teljes kör, amelynek pontjaiból az O1O2 szakasz 45, ill. 135 szög alatt látszik. E kör a t1 és t2 közös belső érintőkből 4 pontot (C1, C'1, C2, C'2) metsz ki. E 4 pont 4 merőleges érintőpárt határoz meg, amelyek mindegyike egy-egy közös külső érintővel egy-egy megoldást ad. Tehát összesen 8 (nagyságra, alakra és helyzetre különböző) derékszögű háromszög szerkeszthető, amelyek közül azonban lehet elfajuló is, amikor egy közös külső, érintő párhuzamos a befogók egyikével. (Ha az O1O2 egyenesre vonatkozó tükörképeket is számítjuk, akkor összesen 16 megoldása van a feladatnak.)
 

Szántó Péter (Bp. I., Petőfi g. II. o. t.)
 

Teljes megoldás ezenkívül nincs.