Feladat: C.962 Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Angi Réka ,  Boros Ágnes ,  Cserjési Szilárd ,  Fehér András ,  Izsó Dániel ,  Kalocsai Ákos ,  Lantos Tamás ,  Mihálka Éva Zsuzsanna ,  Poócza Eszter ,  Tokai-Kiss Réka ,  Veres Flóra ,  Zsupanek Alexandra 
Füzet: 2009/december, 524 - 525. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyenlő szárú háromszögek geometriája, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül, Magasságpont, C gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2008/november: C.962

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

Megoldás. Először hegyesszögű háromszögben számítsuk ki a szögeket. Az ABC egyenlőszárú háromszög (AB=AC) C csúcsánál lévő szöge legyen 2β; a BM magasság talppontja B1, a CM magasság talppontja C1.

 
 

A B1BA háromszög hasonló a C1CA háromszöghöz. Mindkettő derékszögű és az A csúcsnál lévő szögük közös. Ebből következik, hogy C1CA=β.
Az C1BM és a C1CA háromszögek egybevágók: mindkettő derékszögű, C1BM=C1CA=β, és BM=CA a feltétel szerint. Az egybevágóság miatt BC1=C1C. Vagyis a BCC1 háromszög egyenlő szárú, ezért C1CB=2β.
Az eredeti ABC háromszög szögeit ki tudjuk fejezni β-val, így
2β+2(2β+β)=180,azaz8β=180,tehát2β=45.
A háromszög másik két szöge:
180-452=1352=67,5.
 
 
Legyen most az ABC háromszög tompaszögű. Ekkor a magasságpont a háromszögön kívülre esik és B, M szerepet cserélnek. Az előbb láttuk, hogy CMA=45 és MCA=67,5. Az előző bizonyítás lépéseit követve most is beláthatjuk, hogy a CC1M háromszög egyenlő szárú. Mivel C1CM=45, kapjuk, hogy a BCA=67,5-45=22,5 és ABC=135.
Vagyis az ABC háromszög szögei: 22,5, 135 és 22,5.