Feladat: B.4468 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Nagy-György Zoltán 
Füzet: 2014/február, 86. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Síkgeometriai bizonyítások, Thalesz tétel és megfordítása, Körérintők
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2012/szeptember: B.4468

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

 
Megoldás. A körök közös belső érintői a külső érintőket két-két pontban metszik. A bizonyítandó állítást úgy is fogalmazhatjuk, hogy ezen négy pont mindegyike a körök középpontjait összekötő szakasz, mint átmérő fölé írt körvonalra esik. Szimmetria okok miatt ezt elegendő a négy metszéspont egyikéről belátnunk.
 

 
Legyen ez a metszéspont P, a körök középpontjai pedig legyenek O1 és O2. Egy körhöz bármely külső pontból húzott két érintő a pontot a kör középpontjával összekötő egyenesre nézve szimmetrikusan helyezkedik el, ezért O1P, illetve O2P szögfelezők, vagyis az ábrán azonosan jelölt szögek egyenlők. Mindkét kör a közös külső érintőnek ugyanazon az oldalán van, ezért 2α+2β=180, vagyis α+β=90.
Tehát az O1PO2 szög derékszög, ami Thalész tétele szerint pontosan akkor teljesül, ha P az O1O2 átmérőjű körvonalra esik.