Feladat: B.3321 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Babos Attila ,  Keszegh Balázs ,  Kovács Erika Renáta ,  Kunszenti-Kovács Dávid ,  Máthé András ,  Pacz Bence Tamás ,  Vizer Máté 
Füzet: 2000/április, 227. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Beírt alakzatok, Konvex sokszögek, Egyéb sokszögek egybevágósága, Tengelyes tükrözés, Konstruktív megoldási módszer, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1999/november: B.3321

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

Legyen H egy olyan szabályos hatszög, ami a belsejében tartalmazza K-t (ilyen biztosan létezik). Húzzunk H oldalaival párhuzamosan olyan egyeneseket, amelyeknek van K határával közös pontjuk, de nincs közös pontjuk K belsejével. Ez a hat egyenes egy olyan K-t tartalmazó H' hatszöget alkot, amelynek minden szöge 120-os (mert szögei egyállásúak H szögeivel), és minden oldala tartalmazza K-nak legalább egy határpontját (1. ábra).
Tekintsük H'-nek és K-nak a H' hat oldalegyenesére vonatkozó 6-6 tükörképét (2. ábra). Mivel H' minden szöge 120-os, azért H' hat tükörképének nincs közös belső pontja, így az általuk tartalmazott K-tükörképeknek sincs közös belső pontjuk sem egymással, sem pedig K-val. Másrészt H' minden oldala tartalmazza K-nak legalább egy határpontját, ezért K mind a hat tükörképének van K-val közös határpontja. A tükörképek nyilván egybevágóak K-val, ezért a feladat minden feltételét kielégítik.

 
Megjegyzés. K-ról nem használtuk ki, hogy konvex sokszög, bizonyításunk tetszőleges síkidom esetén működik.

 Pacz Bence Tamás (Győr, Czuczor G. Bencés Gimn., 11. o.t.)