Feladat: Gy.3267 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Andrássy Zoltán ,  Babos Attila ,  Bálint Gergely ,  Balogh Zoltán ,  Béky Bence ,  Boros Vazul ,  Fodor Gyula ,  Hauser Edit ,  Horváth Szilárd ,  Kovács Erika Renáta ,  Kucsera Dénes ,  Kunszenti-Kovács Dávid ,  Nagy Tamás ,  Siska Ádám ,  Sparing Dániel ,  Szente Dávid ,  Szűcs Zsófia ,  Tran Thanh Long ,  Zalán Péter ,  Zséger Ádám 
Füzet: 2000/április, 214. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Középponti és kerületi szögek, Hatványvonal, hatványpont, Síkgeometriai bizonyítások, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1999/március: Gy.3267

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

 
I. megoldás. Az F pontnak a k1 körre vonatkozó hatványa:
FCFP=FAFQ,
a k2 körre vonatkozó hatványa pedig
FDFP=FBFQ.
A felírt egyenlőségek jobb oldalai
FA=FB miatt egyenlőek, így
FCFP=FDFP.
Ha FP0, akkor innen valóban FC=FD következik. A C és D pontok nem eshetnek egybe, ugyanis az egyik a k1-en van, a másik a k2-n. F tehát felezi CD-t.
Ha FP=0, F=P, akkor az AB(=FQ) egyenes egybeesik a PQ egyenessel, tehát az A és B pont a P, illetve a Q pontok valamelyike. AB-t ezért csak úgy felezhetné P, ha A=B=P volna, ekkor viszont nem teljesül a feladatnak az a feltétele, hogy AB tartalmazza Q-t.
 
II. megoldás. Alkalmazzuk a kerületi szögek tételét:
CAQ=CPQ=DPQ=DBQ,
így az AFC és BFD háromszögeknek a feltétel szerint egyenlő AF és BF oldalán fekvő megfelelő szögek is egyenlők.
A két háromszög tehát egybevágó, így FC=FD.
 
Megjegyzés. A második megoldás hasonló diszkussziójánál azt kell megvizsgálni, hogy a felhasznált szögek, szakaszok és háromszögek nem fajulnak-e el. Ez elkerülhető: tekintsük úgy a feladatot, hogy az AB egyenes forog Q körül. Csak véges sok helyzetben fajul el az ábra, a szakaszok hossza pedig folytonosan változik, így az állítás az elfajuló esetekben is igaz.