Feladat: B.4125 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Botos Csongor 
Füzet: 2009/szeptember, 333. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Síkgeometriai szerkesztések, Tengelyes tükrözés, Egyenlő szárú háromszögek geometriája, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2008/november: B.4125

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

Megoldás. Használjuk az ábra jelöléseit. Legyen a két pont, amely illeszkedik a háromszög egy-egy szárára P és Q. A keresett háromszög csúcsai legyenek A, B és C, ADC=45. Tükrözzük tengelyesen a P pontot arra a szögszárra, amelyen a háromszög C csúcsa van, a tükörkép legyen P'.

 
 

Mivel az ABC háromszög egyenlő szárú, azért ABC=CAB=α, BCA=180-2α. Továbbá CAD=180-α és
DCP=DCA=180-CAD-ADC=α-45.
Mivel a tengelyes tükrözés szögtartó, azért P'CP=2DCP=2α-90. Tehát BCP'=BCA+P'CP=90. Ez pedig azt jelenti, hogy QP' Thalész-köre kimetszi a C csúcsot a szögszárból (a két metszéspont közül az a megfelelő, amely a P'Q által meghatározott két félsík közül a D pontot nem tartalmazóban van). Ezután pedig a CP és CQ félegyenesek kimetszik a másik szögszárból A-t és B-t. Természetesen, ha P-t a másik szögszárra tükrözzük, akkor egy, a fentitől különböző háromszöget kapunk, ami szintén eleget tesz a feladat feltételeinek, csak az előzőhöz képest a másik szögszáron van az alapja.
Ha PQ merőleges valamelyik szögszárra, akkor olyan háromszöget nem kapunk, amelyiknek azon a száron van az alapja. P és Q közül bármelyiket tükrözhetjük a kiválasztott szögszárra, mert a tengelyes szimmetria miatt PQ' és P'Q Thalész-köre ugyanazt a pontot metszi ki a szögszárból.