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図形の性質の問題

難易度 1教科書の例題レベル数学A 図形の性質

鋭角三角形 において、 とする。頂点 から辺 に下ろした垂線を 、頂点 から辺 に下ろした垂線を とし、 と の交点を とする。 の大きさは何度か。

この問題で使うもの

  • 垂心(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(20 技能)

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

技能「垂心」を使います。垂線の足 , と頂点 、交点 でできる四角形 に注目しましょう。

ヒント 2

なので、四角形 は対角の和が になり、円に内接します。

ヒント 3

四角形 が円に内接するので です。あとは と が対頂角であることを使います。

答えと解説

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解説を読む

は 2 本の垂線 , の交点なので、 の垂心です。

手順 1:円に内接する四角形を見つける

, より

です。四角形 において、向かい合う角 と の和は

となります。対角の和が なので、四角形 は円に内接します。

手順 2:対角の和から を求める

円に内接する四角形の対角の和は なので、もう一組の対角 と についても

が成り立ちます。

手順 3:対頂角で に移す

は一直線上、 も一直線上にあり、 はそれぞれ線分 , の内部にあります。よって と は対頂角で、

です。

これは垂心の性質 そのものです。

答え:

別解

四角形 AFHE において、、 であり、 である。四角形の内角の和は なので、。 と は対頂角(H は BE 上かつ CF 上で、H は B と E の間、C と F の間にある)なので等しく、。
検算: であり、、 から となり一致する。

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