Feladat: B.4557 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Mészáros Gabriella 
Füzet: 2014/április, 215 - 216. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Esetvizsgálat, Egyéb sokszögek geometriája, Síkgeometriai számítások trigonometria nélkül
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2013/szeptember: B.4557

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

 
Megoldás. A pontok lehetséges elhelyezkedései szerint három esetre bontjuk a megoldást.
1. eset: A pontok egy konvex ötszög csúcsai.
Az ötszög belső szögeinek összege 540,
 
így valamelyik csúcsnál legalább 5405=108, tehát tompaszög van. Ez a csúcs a két szomszédjával együtt egy tompaszögű háromszöget alkot.
2. eset: A pontok konvex burka négyszög.
Ekkor az ötödik pont a konvex négyszög belsejében helyezkedik el, amelyet összekötve a konvex négyszög csúcsaival négy háromszöget kapunk. A belső pontban a négy szög összege 360. Nem lehet mind a négy szög 90, mert akkor a belső pont az átlók metszéspontja lenne, tehát nem teljesülne az a feltétel, hogy semelyik három pont nem esik egy egyenesbe. Ezek szerint biztosan lesz ebben az esetben 90-nál kisebb és nagyobb szög is a négy szög között, és így a négy háromszög között lesz tompaszögű.
3. eset: A pontok konvex burka háromszög.
Ekkor a konvex burkot adó háromszög belsejében két pont is elhelyezkedik. Ezek közül az egyiket összekötve a konvex burok csúcsaival három olyan háromszöget kapunk, amelyeknek a belső pontnál fekvő szögei összesen 360-osak. Az egyik szög így legalább 120, és az általa meghatározott háromszög tompaszögű.