Feladat: Gy.2916 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Bárász Mihály ,  Bodon Ferenc ,  Braun Gábor ,  Csonka Dorottya ,  Devecsery András ,  Erdélyi László ,  Farkas Illés ,  Farkas Péter ,  Fejes Tóth Péter ,  Formanek Csaba ,  Frenkel Péter ,  Hegedűs Viktor ,  Héri Géza ,  Hoitsy Sándor ,  Horváth István ,  Izsák Ferenc ,  Juhász András ,  Kántor László ,  Koblinger Egmont ,  Kovács Baldvin ,  Kutalik Zoltán ,  Lakatos Roland ,  Lippner Gábor ,  Németh Balázs ,  Nyul Gábor ,  Pap Gyula ,  Puskás Zsolt ,  Radvánszky Csaba ,  Repcsényi Zoltán ,  Rózsa Gábor ,  Simon Barna ,  Somogyi Balázs ,  Szabó Ádám ,  Szabó Péter ,  Szántó Balázs ,  Szobonya László ,  Tánase Andrea ,  Tauer Veronika ,  Tóth Gábor Zsolt ,  Tóth Péter ,  Urbancsek Tamás ,  Valkó Benedek ,  Vincicki Norbert ,  Vörös Zoltán ,  Zajácz Mihály 
Füzet: 1995/január, 18 - 19. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Indirekt bizonyítási mód, Bolyongási feladatok, Egyéb sokszögek geometriája, Gömbi geometria, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1994/április: Gy.2916

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

Tegyük föl, hogy a törpök az általunk jól ismert euklideszi síkon élnek pontszerű kunyhókban. Természetesen a törpök falujában az északi irányok párhuzamosak. Ekkor nem indulhatnak el reggel, mert sajnos nem tudnának visszatérni a kunyhójukba.
Tételezzük fel, hogy a törpök egyik reggel elindultak, és a szabályokat betartva estére hazaértek. Ekkor útjuk képe a síkon egy önmagát nem metsző, zárt töröttvonal, vagyis egy sokszög, amelynek minden második oldala párhuzamos egy adott egyenessel (1. ábra). Ezért a sokszög bármelyik nem észak‐déli irányú oldalán lévő két szög összege 360. Ha az utolsó lépés északi irányú volt, akkor az utolsó és az első lépést jelképező szakaszokat egy oldalnak tekinthetjük. Így egy olyan 2n oldalú sokszögünk van, amelyben a belső szögek összege n180. Ez ellentmond annak az ismert tételnek, hogy egy n-szög belső szögeinek összege (n-2)180.
Az ellentmondás bizonyítja, hogy a törpök nem indulhatnak el reggel.

 
Megjegyzés. Más lenne a helyzet, ha a törpök a Földön élnének! Ha egy gömb egyik pontját elnevezzük ,,Északi Sark''-nak, a gömb egy adott pontjából ,,észak felé menésnek'' pedig a pontot az Északi Sarkkal összekötő főkör rövidebbik ívén a sark felé való mozgást nevezzük, akkor könnyen látható (2. ábra), hogy elindulhatnak a törpök.
A feladat szövegéből nem derült ki egyértelműen, hogy a feladat az euklideszi síkra vonatkozik, a legtöbb megoldó ezt mégis természetesnek vette. Azok is megkapták a teljes pontszámot, akik gömbön vizsgálták a problémát.