A BCM, CAM és ABM háromszögek
köré írt körök sugara megegyezik egymással, továbbá
megegyezik az ABC
háromszög köré írt kör sugarával is. Ennél többet mutatunk meg: a BCM, CAM, ABM háromszögek
körülírt köre épp az ABC
háromszög köré írt kör tükörképe az ABC háromszög
megfelelő oldalegyenesére vonatkozóan.
Ennek
igazolásához felhasználjuk, hogy a
hegyesszögű háromszög magasságpontjának bármely oldalegyenesre
vonatkozó tükörképe illeszkedik a háromszög köré írt körre.
Ha tehát az ABC
háromszög M
magasságpontját tükrözzük az AB
egyenesre, akkor a kapott M'
pont rajta van a körülírt körön. Ha most az ABM háromszöget is
tükrözzük, akkor képként az ABM'
háromszöget kapjuk, és így az ABM'
háromszög köré írt kör megegyezik az ABC háromszög köré
írt körrel. Ebből már következik, hogy az ABM
háromszög és az ABC
háromszög köré írt kör AB
egyensre vonatkozó tükörképe megegyeznek. A C' pont pedig
megegyezik az ABC
háromszög köré írt kör O
középpontjának AB
egyenesre vonatkozó tükörképével. Hasonló állítás igazolható a B', C' pontokra is.
Vizsgáljuk most az AA', BB', CC' szakaszokat,
valamint az A'B'C'
háromszöget az alábbi ábra segítésgével! Eredményeink alapján az OAC'B négyszög
átlói merőlegesen felzik egymást, ezért a négyszög rombusz. Ezt akár
úgy is beláthatjuk, hogy OA=OB (ABC háromszög köré
írt kör sugarai), a tükrözés miatt pedig OA=C'A és OB=C'B, ezért a
négyszög minden oldala egyenlő, így valóban rombuszról van szó. Ebből
következően AC'
és OB
párhuzamosak és egyenlő hosszúak. Ugyanígy látható be, hogy OBA'C is rombusz,
ezért az OB
szakasz CA'-vel
is párhuzamos és egyenlő hosszú. Így AC' és CA' párhuzamosak és
egyenlők (az ábrán piros szakaszok), ezért AC'A'C
parelelogramma. Ebből persze azonnal következik, hogy CA és A'C' is párhuzamos
és egyenlő, továbbá hogy az AA'
és CC'
átlók felezik egymást. Ugyanez a gondolatmenet arra is alkalmas, hogy
az ABA'B'
négyszögről mutassuk meg, hogy paralelogramma, amiből adódik, hogy A'B' párhuzamos és
egyenlő AB-vel,
továbbá a BB'
átló is felezi az AA'
átlót. Végül paralelogramma a BCB'C'
négyszög is, így BC
párhuzamos és egyenlő B'C'-vel.
Összefoglalva az eddigieket: az ABC
és az A'B'C'
háromszögek oldalai páronként párhuzamosak és egyenlők, azaz a két
háromszög egybevágó egymással, továbbá az AA', BB', CC' szakaszok egy
pontban (Q)
felezve metszik egymást. A Q-ra
vonatkozó középpontos tükrözés az ABC
és A'B'C'
háromszögeket egymásba viszi át.
|