Interaktív geometriai feladatgyűjtemény
Nyitólap Elérhetőségek

Menü
Szerkesztési feladatok
Területátalakítások
Szabályos sokszögek
Pitagorasz tétele
Tengelyes tükrözés
Középpontos tükrözés
Forgatás
Eltolás
Szélsőérték-feladatok
(Markó Gábor munkája)


Az ABC hegyesszögű háromszög egy belső pontja P, a P pont BC, BA és CA oldalakra eső merőleges vetülete rendre A’, C’ és B’. Határozzuk meg az összes olyan P pontot, amelyre és  feltételek teljesülnek!

Az ABC háromszög szögeit a szokásos módon jelöljük. Tükrözzük az ABC’ háromszöget az AB, BC és CA oldalegyenesekre, a tükörképek legyenek rendre Q, R és T.

Az animáció indítása

A tükrözés miatt BC’ középvonal a PTQ háromszögben, ezért TQ párhuzamos BC’-vel, és ugyanilyen megfontolásból RQ párhuzamos AC’-vel. Ebből következik, hogy . Az AB egyenesre tükrözés során az AP szakasz képe AQ, ezért AP=AQ. Az AC egyenesre tükrözés az AP-t AT-be viszi, ezért AP=AT. A kapott egyenlőségek alapján AQ=AT, amiből következik, hogy a QTA háromszög egyenlőszárú, így a QT alapon fekvő szögeik megegyeznek. Végül a tükrözés szögtartó tulajdonsága alapján   valamint , és így

.

A QAT háromszög alapon fekvő szögeire

.

Gondolatmenetünk az RQB háromszögben is alkalmazható, így azt kapjuk, hogy  .Végül

Ez azt jelenti, hogy a P pont illeszkedik az AB szakasz  szögű látókörívére, hiszen az AB egyenesre vonatkozó tükrözés az -et az -be viszi át, így .

Ugyanígy belátható, hogy a P pont nemcsak az AB szakasz, hanem az ABC háromszög másik két oldalához tartozó megfelelő látókörívére is illeszkedik; P rajta van a BC szakasz  szögű, illetve az AC szakasz  szögű látókörívén is. Mivel két körívnek legfeljebb két metszéspontja lehet, továbbá az említett körívpárok egy-egy metszéspontja pont az ABC háromszög valamelyik csúcsa, azért a síkon egyetlen olyan P pont létezik, amelyre a feladat feltételei teljesülnek.

A P pontra kapott tulajdonságok alapján már sejthető, hogy a megfelelő P pont egybeesik az ABC háromszög köré írható kör középpontjával. Valóban, ha a körülírt kör középpontját merőlegesen vetítjük a háromszög oldalaira, akkor eredményül a középvonalak alkotta háromszöget kapjuk, ami természetesen hasonló az eredeti háromszöghöz.