Feladat: F.3284 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Baharev Ali 
Füzet: 2000/január, 32 - 33. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Háromszög területe, Szinusztétel alkalmazása, Trigonometria, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1999/április: F.3284

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

Jelöljük az ABC háromszög területét T-vel, oldalait a, b, c-vel, és legyen AP=x, BP=y, valamint CP=z. Mivel P az ABC háromszög belső pontja, a PAB, PBC és a PCA háromszögek területének összege megegyezik az ABC háromszög területével, azaz

T=xcsinφ2+yasinφ2+zbsinφ2.
Ez az egyenlőség a 2T=bcsinα=casinβ=absinγ egyenlőségeket felhasználva
1sinφ=xcbcsinα+yacasinβ+zbabsinγ(1)
formában is írható.
 
 

Mivel CAP=CAB-PAB=α-φ, azért APC=180-α. Tehát az APC háromszögben a szinusztétel szerint x:b=sinφ:sin(180-α), vagyis xb=sinφsinα. Ugyanígy kapjuk az APB és a BPC háromszögekből, hogy yc=sinφsinβ és za=sinφsinγ. Ezeket az (1) egyenlőségbe beírva, ott elvégezve a lehetséges egyszerűsítéseket, majd pedig sinφ-vel osztva éppen a bizonyítandó
1sin2φ=1sin2α+1sin2β+1sin2γ.
összefüggést kapjuk.
 
Megjegyzés. A P pont az ABC háromszög (egyik) Brocard-féle pontja.

 Baharev Ali (Vác, Boronkay Gy. Gimn., 11. o.t.) dolgozata alapján