Árki Tamás és Hraskó András

Kísérletező geometria

Készült a Közoktatási Modernizációs Közalapítvány (KOMA) támogatásával


szv00302 feladatMutassuk meg, hogy az szv00202 feladatban vizsgált mértani hely egy kardioid íve!
A(z) szv00302 feladat 1. előzetes megjegyzéseA kardioid definícióját lásd az szv00301 feladat 1. megoldásának 1. megjegyzésében.
A(z) szv00302 feladat 1. megoldásaAz szv00202 feladat 1. megoldásában kiegészítettük a mértani helyet azzal, hogy az R pontot a teljes e körön futtattuk és mindkét irányban felmértük tőle az átmérő hosszát az RA egyenesre. Az szv00202_01meg_c. ábra alapján úgy tűnik, hogy így kapjuk meg a teljes kardioidot. Ezt fogjuk alább igazolni.

szv00202_01meg_c. ábra.

Rajzoljuk meg az e kör RA-ra merőleges t′, t érintőit. Az szv00302_01meg_a. ábrán e, R, A, t′, t szimmetrikus az e kör RA-ra merőleges sugarának egyenesére.

szv00302_01meg_a. ábra.

A P, P′ pontokat úgy kaptuk, hogy felmértük RA-ra R-ből a 2r távolságot (lásd az szv00302_01meg_b. ábrát). Mivel RP = 2r és t′, t között is épp 2r a távolság, így P és t távolsága megegyezik R és t′ távolságával. A szimmetria miatt R és t′ távolsága megegyezik A és t távolságával is, így P az A tükörképe t-ra.

szv00302_01meg_b. ábra.

Hasonlóan kapjuk, hogy A-nak a t′-re vonatkozó P′ tükörképére AP′ = 2r. Ha R befutja e-t, akkor AR felveszi az összes A-n átmenő egyenest (R=A esetén RA-t érdemes az e kör A-beli érintőjének értelmezni), ezért t′ és t befutja e összes érintőjét, így valóban kardioidhoz jutunk.