図形の性質の問題
中心が の円の周上に、3 点 , , がある。点 は、弧 のうち長い方の弧の上にある。 のとき、 とする。 の値を求めよ。
この問題で使うもの
- 円周角の定理とその逆(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(18 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
円周角の定理「円周角は、同じ弧に対する中心角の半分」を使います。まず弧 に対する中心角 を求めましょう。
ヒント 2
(半径)なので、 は二等辺三角形です。 が成り立ちます。
ヒント 3
です。あとは がこの中心角の何倍かを考えます。
答えと解説
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解説を読む
手順 1:中心角 を求める
, はどちらも円の半径なので であり、 は二等辺三角形である。よって底角は等しく
三角形の内角の和は なので
手順 2:円周角の定理を使う
点 は弧 のうち長い方の弧の上にある。このとき、 は短い方の弧 に対する円周角で、 は同じ弧 に対する中心角である。円周角の定理より、円周角は同じ弧に対する中心角の半分なので
したがって である。
別解
OB=OC より △OBC は二等辺三角形なので ∠OCB=∠OBC=25°。よって ∠BOC=180°−25°×2=130°。
点 A は長い方の弧 BC 上にあるので、∠BAC は短い方の弧 BC に対する円周角であり、中心角 ∠BOC=130° の半分になる。したがって x=130÷2=65。
検算:A が長い方の弧上にあるとき、弧 BC(短い方)の中心角は 130°、円周角は 65° で 90° 未満(鋭角)となり、A が優弧上にあることと矛盾しない。また、劣弧上の点 A' では ∠BA'C=180°−65°=115° となり、これは別の場合である。