Feladat: B.3372 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Márton Sándor 
Füzet: 2001/január, 29 - 30. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Pitagorasz-tétel alkalmazásai, Háromszögek hasonlósága, Súlyvonal, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2000/május: B.3372

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

Az eredeti derékszögű háromszög nem lehet egyenlő szárú, mert akkor nem lehet súlyvonalaiból derékszögű háromszöget szerkeszteni: lenne két egyenlő hosszú súlyvonal, amelyek hosszabbak, mint a harmadik, de a leghosszabb oldalnak az átfogónak kell lennie. Ezért az eredeti háromszögben a derékszög mellett két különböző szög van. Legyen a két befogó hossza 2a és 2b, tegyük fel, hogy a>b. Ekkor α>β (ábra). Mivel AB2=AC2+CB2=4(a2+b2) és AF2=F2B=CF2, így CF22=a2+b2. A BF2F3C trapézban BF3>CF2 (β<90), a CF1F2A trapézban AF1>CF2 (α<90), az AF3F1B trapézban BF3>AF1 (β<α). Ezek alapján BF3>AF1>CF2, vagyis a súlyvonalakból szerkesztett derékszögű háromszögben BF3 az átfogó. A súlyvonalakból szerkesztett háromszögre igaz a Pitagorasz-tétel: AF12+CF22=BF32; azaz ((2b)2+a2)+(a2+b2)=((2a)2+b2), vagyis a=2b. Az eredeti háromszögben 2a2b=ab=2.
A súlyvonalakból szerkesztett háromszögben:

AF1CF2=4b2+a2a2+b2=4b2+2b22b2+b2=6b23b2=2.
Ha tehát a súlyvonalakból szerkesztett háromszög derékszögű, akkor az eredeti háromszög és az új háromszög befogóinak aránya is 2, és mivel a közbezárt szögek is egyenlőek (90-osak), azért a két háromszög hasonló.
 Márton Sándor (Szeged, Radnóti M. Kísérl. Gimn., 9. o.t.)