Árki Tamás és Hraskó András

Kísérletező geometria

Készült a Közoktatási Modernizációs Közalapítvány (KOMA) támogatásával


feuer005b feladatBizonyítsuk be a feuer005 feladatban megfogalmazott sejtéseket!
A(z) feuer005b feladat 1. megoldása

Megmutatjuk, hogy a magasságpont középpontú, 1/2 arányú középpontos hasonlóság a háromszög körülírt körét olyan körbe viszi át, amely tartalmazza a háromszög oldalfelező pontjait, a magasságvonalak oldalegyenesekre eső talppontjait, valamint a magasságpont és a háromszög csúcsai közti szakaszok felezőpontját. Ez utóbbi állítás nyilvánvaló.

A feuer001, valamint a feuer001b feladat eredményei alapján tudjuk, hogy a háromszög magasságpontjának az oldalfelező pontokra vonatkozó tükörképei illeszkednek a háromszög köré írt körre, vagyis például ha MC jelöli a háromszög magasságpontjának az AB oldal FC felezőpontjára vonatkozó tükörképét, akkor az MC pont illeszkedik a háromszög körülírt körére (feuer005b_01meg_a. ábra). Mivel a magasságpontra vonatkozó, 1/2 arányú középpontos hasonlóság az MC pontot éppen az FC pontba viszi át, hiszen MFC=FCMC, ezért az AB oldal felezőpontja valóban illeszkedik a körülírt kör képére.

feuer005b_01meg_a. ábra

A feuer002, valamint a feuer002b feladatokban megmutattuk, hogy a magasságpontnak a háromszög oldalegyeneseire vonatkozó tükörképei szintén illeszkednek a háromszög körülírt körére, amit az előzőekhez hasonlóan átfogalmazhatunk úgy is, hogy a körülírt kör képe valóban tartalmazza a magasságvonal oldalegyenesre eső talppontját (feuer005b_01meg_b. ábra).

feuer005b_01meg_b. ábra

A(z) feuer005b feladat 1. megoldásának 1. megjegyzéseA háromszög oldalfelező pontjait, a magasságvonalak talppontjait, valamint a magasságpont és a csúcsok közötti szakaszok felezőpontjait tartalmazó kört a háromszög Feuerbach-körének nevezzük. Először Poncelet és Brianchon mutatott rá egy közös cikkükben, hogy ezen a körön kilenc nevezetes pont is van (Recherches sur la détermination d'une hyperbole équilatere, au moyen de quatre conditions données, Annales de Mathématiques, 11. kötet, 1820-1821, 205-220 old.). A cikk általánosabb eredményeket is tartalmazott, a kilencpontos körre vonatkozó csak egy lemma volt a sok közül. Karl Wilhelm Feuerbach 1822-ben írta meg, hogy a kilencpontos kör érinti a háromszög beírt és hozzáírt köreit. Feuerbach eredeti bizonyítása elolvasható D. E. Smith által szerkesztett A Source Book in Mathematics című könyvben. Egy másik gondolatmenet elérhető a matek.fazekas.hu-n: Wolfgang Kroll: A Feuerbach-tétel elemi bizonyítása. Az érdeklődő olvasó további részleteket talál Reiman István "Az elemi síkgeometria és a kúpszeletek elméletének egy kapcsolatáról" című írásában is.
Javaslatok folytatásra a(z) feuer005b feladat után: Az feuer006, feladatok.