Feladat: 2001. évi Nemzetközi Matematika Diákolimpia 11. feladata Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Horváth Illés 
Füzet: 2001/október, 389. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül, Síkgeometriai bizonyítások, Háromszögek geometriája, Körülírt kör, Nemzetközi Matematikai Diákolimpia
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2001/szeptember: 2001. évi Nemzetközi Matematika Diákolimpia 11. feladata

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

Legyen F a BC oldal felezőpontja. Az FOC éppen a CAB=α-hoz tartozó középponti szög fele, így FOC=α. Innen OCP=OCB=90-α, tehát azt kell bizonyítani, hogy POC<OCP, ami ekvivalens CP<OP-vel (1. ábra).
Legyen A' az A tükörképe a BC felezőmerőlegesére; ekkor A' is a körülírt körön van, és A'CB=ABC. A feltétel szerint tehát A'CA=ACB-A'CB30, és így AA', az ACA' szög szárai által a körből kimetszett húr hossza legalább r, a körülírt kör sugara (2. ábra). Így FP=AA'2r2.
Mivel az ABC háromszög hegyesszögű, a körülírt kör BC húrja kisebb az átmérőnél, így CF, a húr fele, kisebb, mint r.
Innen CP=CF-FP<r-r2=r2FP, a CP szakasz tehát az OP vetületénél, az FP szakasznál is kisebb.

 Horváth Illés (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., 11. o.t.)