Feladat: C.765 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 2004/november, 470. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Kör geometriája, Párhuzamos szelők tétele és megfordítása, Középpontos és egyéb hasonlósági transzformációk, C gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2004/május: C.765

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

Megoldás. Az asztal széthúzott állapotában egészítsük ki a félköröket a k és körökké, középpontjaik K és L. A KL egyenes a k és köröket a további A és B pontokban metszi. Nagyítsuk a k kört az A pontból a 32-szeresére. A képalakzat azokból az X' pontokból áll, amelyeket a következőképpen kapunk: a k tetszőleges X pontjára, az AX félegyenesre A-ból felmérjük az AX'=32AX távolságot. Ennél a transzformációnál K képe az AK félegyenes azon K'=O pontja, amelyre AO=32AK=320,5=0,75; O tehát az AB felezőpontja. A párhuzamos szelők tételének megfordításából X'O párhuzamos XK-val, és X'O=32XK=0,75. Tehát X' az O középpontú, 0,75 sugarú n körön van. Mivel X az AX' szakasz belső pontja, X ‐ azaz k minden pontja ‐ az n körlapon van, vagyis az n körlap tartalmazza a k körlapot. Ugyanígy látható be, hogy az kört B-ből a 32-szeresére nagyítva szintén az n körhöz jutunk. Tehát az n körlap tartalmazza a k és köröket; így a P, Q, R, S pontok is e körlapon vannak, ezért az n lefedi a kihúzott asztalt. Az asztallap bármely két pontja az n körlap pontja lévén, távolságuk legfeljebb az n átmérője, 2-0,5=1,5 m.

 
 

Megjegyzések. 1. A megoldásban leírtakból az is egyszerűen belátható, hogy középpontos nagyításnál kör képe teljes kör; erre azonban a megoldás során nem volt szükség.
2. Kihasználtuk viszont azt a ‐ szemléletesen nyilvánvalónak tűnő ‐ tényt, hogy a körlap konvex, azaz ha T és U egy O középpontú, r sugarú körlapon van, akkor ott van a TU szakasz bármely Y pontja is. Más szóval: ha OTr és OUr, akkor OYr. Ennek igazolásához jelöljük az O-ból TU-ra bocsátott merőleges talppontját O1-gyel. Az O1T, O1U szakaszok valamelyike tartalmazza Y-t; ha ez például az O1T, akkor Pitagorasz tétele szerint
OY=OO12+YO12OO12+TO12=OTr.

 
 

3. Érdekes megjegyzést fűzött a feladathoz Aradi Mátyás (Budapest, Németh László Gimn., 9. évf.): Ha a téglalapot az ábra szerint illesztjük a félkörökhöz, akkor az A és B pontok távolsága 2 m.