整角三角形 |
三角形ABCの内部の点Dは ∠ABD=a 、∠DBC=b、 ∠DCB=c、∠ACD=d を満たすとき ∠DACの大きさを求める問題です。 それぞれの問題は (a、b、c、d)で与えられ、 a,b,c,d,x が整数の 角度の△ABCを 「整角三角形」と呼んでいます。 |
( 解きやすいほうの問題 ) |
@ [二等辺三角形その1] 点Aを頂角とする二等辺三角形 直線AD はその対称軸になる、 一般に,a=d,b=c,のとき x=90−a−bとなる。 ↓図の(20,30,30,20)では X=40° |
A [二等辺三角形その2] 点Cを頂角とする二等辺三角形 直線CD はその対称軸になる 一般に c=d,a+b+c=90, X=b となる。 ↓図の(20,30,40,40)では X=30 |
B [点Dが垂心] DC⊥AB、BD⊥ACであれば、点Dは △ABC の垂心で、AD⊥BCとなる。 一般に a+b+c=90,b+c+d=90 のとき、X=b となる。↓図の (20,30,40,20)では X=30 となる。 垂心については「垂心」へ (垂心を知らなくても…) CDとAB、BDとACの延長上の交点をEとFとする。 四角形EBCFとAEDFが円に内接するタイプは a=d a+b+c=90 の時は X=b |
C [点Dが内心] a=b,c=dであれば、 点Dは△ABCの内心で X=90ーaーc となる ↓図の(20,20,30,30)では X=40 となる。 |
D [点Dが外心] DB=DCの二等辺三角形DBC ∠BDC=2∠BACの関係のとき 点Dは△ABCの外心となる。 一般に、b=c,a+b+d=90 のとき、X=d となる。 ↓図の(30,20,20,40)では X=40 |
一般的な問題 |
↓図の三角形ABCの内部の点Dが ∠ABD=a,∠DBC=b,∠DCB=c, ∠ACD=d をみたすとき、∠DACは? それぞれの問題は a≦d として、 (a,b,c,d)の形で与えています。 上の「解きやすいほうの問題@〜D」 にあたる問題は省略し、それぞれの 解答の略解を下の表に書いていますが、 もっと簡単な方法があるかも |
No. 問題 答え |
一つの解き方 |
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1 (10,10,10,20) 100 |
点EをA側になるように正三角形BDEを作る。点Dは△EBCの外心。∠ECD=20よりC,A,Eは同一直線上。∠EBA=∠EAB…Eは△ABDの外心 |
2 (10,10,10,30) 100 |
頂角40の合同な二等辺三角形FBDとEDCをA側に作る。△FDEは正三角形で、F、A、Cは同一直線上がいえて、正三角形FBA、点Fは△ABDの外心になる。 |
3 (10,10,20,10) 30 |
△BDCをBDで折り返し、C→Eとする。△DECは正三角形、△EBCと△AECは二等辺三角形から、点Eは△ADCの外心 |
4 (10,10,20,30) 70 |
△BDCをBDで折り返し、C→Eとする。△EDCは正三角形でACはその対称軸から四角形ADCEはタコ型 |
5 (10,10,20,40) 70 |
∠ACDの二等分線とABの交点をEとする。点Dは△EBCの内心。∠BED=∠DEC=∠DEA=60から、四角形EDCAはタコ型。 |
6 (10,10,20,100) 30 |
△BDCをBDで折り返し、C→Eとする。△DECは正三角形、△AECは二等辺三角形から、点Eは△ADCの外心 |
7 (10,10,30,10) 20 |
BAのAの延長上に∠DEA=10となるEをとり、△DBCの外心Fをとると、点Dは△BFEの外心から、3点F、C、Eは同一直線上 |
8 (10,10,30,20) 40 |
BA,BCのBでない方の延長線上に∠DEA=∠DFC=20のE、Fをとると正三角形EDF、∠DCF=150よりEは△DCFの外心で四角形ADCEは円に内接 |
9 (10,10,30,70) 40 |
9番の解答へ |
10 (10,10,30,100) 20 |
正三角形DBEをC側に作ると、Eは△DBCの外心で、A、C、Eは同一直線上で∠BAE=30から、点Dは△ABEの外心となる。 |
11 (10,10,40,20) 30 |
∠DCBの二等分線とDBの交点をFとすると、Fは△EBCの内心で、∠BEF=∠CEF=60から、△EFC≡△EAC、∠DAC=∠DFC |
12 (10,10,40,70) 30 |
CDの延長線と辺の交点をE、BDの延長線の交点をF、対角の和が180より、四角形AEDFは円に内接。Fは△EBCの傍心から、∠EFD=20=∠EAD |
13 (10,10,70,30) 20 |
13番の解答へ |
14 (10,10,70,40) 20 |
14番の解答へ |
15 (10,10,100,20) 10 |
BC、BAのBでない延長上に∠DFA=∠DEC=20となるF,Eをとる。CE=ED=EFから、Eは△FDCの外心。四角形ADCFは円に内接する |
16 (10,10,100,30) 10 |
△BCDの外心EはAB上にあり、EC=ED、∠DEA=20。△AECの外心Fをとる。正三角形FECから、△EFA≡△EDA |
17 (10,20,10,30) 100 |
△ABCの外心をとる。AE=EB=EC、正三角形AECの直線DCは対称軸より、DA=DE、∠DBE=∠AEB/2=40、「定理6」よりDEは△AEBの対称軸。 |
18 (10,20,20,20) 80 |
問題11番と同様 |
19 (10,20,20,30) 80 |
正三角形DCEをA側に作る。DB=DC=DEより点Dは△EBCの外心で、∠EBD=10より、EはBA上にある。四角形ADCEはタコ型 |
20 (10,20,30,10) 40 |
正三角形EBCをA側に作る。直線BAとCDはその対称軸から、∠ACE=∠AEC=20、∠DBE=∠DEB=40から、3点E,A,Dは同一直線上。 |
21 (10,20,30,20) 60 |
正三角形EBCをA側に作る。直線BAとCDはその対称軸から、∠AEC=∠ACE=10、∠DEC=∠DBC=20で、∠DEA=∠ABDから、4点EBDAは同一円周上 |
22 (10,20,30,40) 60 |
△BDCの外心をEとする。∠BEC+∠BAC=180より四角形ABECは円に内接する。∠AEB=70より△ABE,△DEBは二等辺三角形。∠BAD=∠EAD |
23 (10,20,30,70) 40 |
CDとABの交点をG、△ABCの外心をEとする。△BGC、△BECは二等辺三角形でEGはその対称軸より、△EBG≡△DBG、△EBA≡△DBAから、∠BAD=∠BAE |
24 (10,20,40,10) 30 |
BAのAの延長線上に∠DEA=10、BCのCの延長線上に∠DFC=20となるEFをとると、Dは△EBFの外心。四角形EDCFはタコ型、四角形ADCEは円に内接する。 |
25 (10,20,40,30) 50 |
△ABCの外心E、BEとCDの交点をFとし、線分CDは正三角形AECの対称軸より、∠DFE=∠DFA=50、点Dは△ABFの内心になっている。∠DAF=30 |
26 (10,20,40,70) 30 |
26番の解答へ |
27 (10,20,50,30) 40 |
△ABCの外心EはBD上にあり、線分CDは正三角形AECの対称軸で、∠DAC=∠DEC |
28 (10,20,60,20) 80 |
△ABCの外心EはBD上にあり、線分ADは正三角形AECの対称軸で、∠DAC=∠DAE |
29 (10,20,60,40) 30 |
△ABCの外心Eを作る。∠EBD=∠DCEより四角形EBCDは円に内接する。∠DEC=∠DCE=20、DE=DCで、ADは正三角形AECの対称軸 |
30 (10,20,80,20) 20 |
正三角形ABEをC側につくり、BCとAEの交点をFとする。BCはその対称軸なので、∠ACF=∠ECF=80から、D、C、Eは同一直線上。DB=DEから、ADも対称軸 |
31 (10,20,80,30) 20 |
∠DBCの二等分線とACの交点をEとする。四角形DBCEはタコ型で∠CEB=∠BED=60=∠DEA、点Dは△ABEの内心になっている。 |
32 (10,20,100,10) 10 |
32番の解答へ |
33 (10,20,100,30) 10 |
△ABCの外心をE、CDとABの交点をFとする。直線CFはは正三角形ACEの対称軸より、∠FAC=∠FEC、∠FEB+∠FDB=180、∠FBD=∠FED=∠FAD |
34 (10,30,10,20) 100 |
正三角形EBCをA側に作る。BD、ACはその対称軸より、∠BED=∠BCD=10、∠AEB=20、∠ABD=∠AED=10で、ADBEは円に内接する。 |
35 (10,30,20,20) 80 |
正三角形AECをB側に作る。点Aは△BECの外心で、四角形DBECはタコ型から、△DBEは正三角形で線分ADは二等辺三角形の対称軸。 |
36 (10,30,20,40) 70 |
△BDCの外心Eをとる。△DECは正三角形、∠BEC+∠BAC=180でABECは円に内接するので、∠CAE=40=∠CEA、△ACDは二等辺三角形 |
37 (10,30,40,20) 50 |
CDとABの交点をE、BE=EC=AC、正三角形ECFをA側に作ると。頂角160の二等辺三角形EBFから、B,D,Fは同一直線上、Cは△AEFの外心、A,C,D,Fは同一円周上。 |
38 (10,30,40,30) 50 |
BA=BC、正三角形AEBを作る。△AECの外心はBとなり、∠BED=40、∠EDB=70、より、E、D、Cは同一直線上、点Eは△ABDの外心 |
39 (10,30,50,20) 40 |
正三角形ABEをC側に作る。Bは△ACEの外心。∠DBE+∠DCE=180より∠BDE=∠BCE=80、△DBEは二等辺三角形でADは正三角形ABEの対称軸 |
40 (10,30,50,30) 40 |
AB上に∠BDE=10、BC上に∠BFE=40となるE、Fをとると△EDFは正三角形で、FD=FCよりFは△DECの外心。∠DCE=30でDCは正三角形AECの対称軸 |
41 (10,30,70,10) 20 |
正三角形EBCをA側に作る。BDはその対称軸。△DCEをDCで折り返し、E→Fとする。∠ABD=∠DFCよりFBDAは円に内接し、BC=CFより∠DACがわかる。 |
42 (10,30,70,40) 20 |
DよりBCに垂線を下ろしACの延長線との交点をEとする。正三角形DBEから、点Dは△ABEの外心。 |
43 (10,30,80,20) 20 |
BC=CAで、△ACDを(A→B、D→E)△DCBの内部に貼る。△DECは正三角形。∠DBC=30から、点Eは△DBCの外心。 |
44 (10,30,100,10) 10 |
△ABCの外心をEとする。EC⊥BDより、四角形EBCDはタコ型、∠EAC=∠EDC/2から、点Dは△AECの外心 |
45 (10,30,100,20) 10 |
△DBCの外心EをとるとEはAB上にある。△DECは正三角形で、△AECは∠AEC=∠ACE=80の二等辺三角形で、直線ADはその対称軸になっている。 |
46 (10,40,20,30) 70 |
正三角形ACEをB側に作ると、DCはAEの垂直二等分線。AB=ACから、AB=AE、また、∠ABD=∠BAE/2で、「定理6」より∠BAD=∠ABD |
47 (10,40,30,20) 60 |
正三角形ABEをCでないほうに作る。頂角140の二等辺三角形AECより3点E,D,Cは同一直線上。△DEBは二等辺三角形より、Eは△ABDの外心 |
48 (10,40,60,20) 30 |
問題39番と同様 |
49 (10,40,70,10) 20 |
AC=BCで△ADCを△DBCの内部に貼り付ける。A→B、D→Eとする。正三角形DECと△BDE≡△BCE |
50 (10,40,70,30) 20 |
△ABCの外心をEとする。△EBAは頂角160の二等辺三角形。正三角形EBCとBD=BCから、△EBA≡△DBA |
51 (10,70,30,20) 40 |
問題43番と同様 |
52 (10,70,40,20) 30 |
正三角形DCEをBでないほうへ作る。CE=CBより∠BEC=40=∠BACでABCEは円に内接し、AB〃CEから、等脚台形になる。△ADE≡△BDC |
53 (20,10,10,30) 70 |
問題19番と同様 |
54 (20,10,10,40) 70 |
△ABCの外心をEとする。△BEC≡△BDCから、EC=DC=AC、△ACDは二等辺三角形 |
55 (20,10,10,100) 30 |
△ABCの外心をEとする。点Dは△EBCの外心で、ED=CD、AE=ACから、直線ADはタコ型四角形AEDCの対称軸 |
56 (20,10,20,20) 30 |
問題5番と同様 |
57 (20,10,20,30) 40 |
問題25番と同様 |
58 (20,10,20,60) 40 |
△ABCの外心EはCDの延長上にあり、△EBDをBDで折り返しE→Gとする。△EGDと△AECは正三角形なので、△EGC≡△EDA |
59 (20,10,20,80) 30 |
59番の解答へ |
60 (20,10,30,20) 20 |
問題36番と同様 |
61 (20,10,30,40) 30 |
問題28番と同様 |
62 (20,10,30,50) 30 |
問題29番と同様 |
63 (20,10,30,80) 20 |
63番の解答へ |
64 (20,10,30,100) 10 |
ACのCの延長上にFを△ABFが頂角20の二等辺三角形になるようにとる。BF=FCで∠BFC(優角)=280=2∠BDCより、Fは△DBCの外心で、ADは正三角形DBFの対称軸。 |
65 (20,10,40,30) 20 |
問題27番と同様 |
66 (20,10,40,60) 20 |
△ABCの外心をE、∠BEF=40となるFをBC上にとる。∠EDB=50からFは△EBDの外心で正三角形EFDがわかる。正三角形AECより、△EFC≡△EDA、∠EAD=40 |
67 (20,10,70,30) 10 |
△ABCの外心Eをとる。DCは正三角形AECの対称軸より、∠DAC=∠DEC。また、∠EBD=∠ECDから、EBCDは円に内接し、∠DEC=∠DBC |
68 (20,10,70,40) 10 |
問題30番と同様 |
69 (20,20,10,30) 80 |
問題4番と同様 |
70 (20,20,20,80) 30 |
問題12番と同様 |
71 (20,20,30,80) 20 |
△ABCの外心をE。DCは正三角形EBCの対称軸より、∠DEC=20、∠EDC=130で∠EAC=50より、AEDCは円に内接する。∠DAC=∠DEC |
72 (20,20,80,20) 10 |
問題49番と同様 |
73 (20,20,80,30) 10 |
問題50番と同様 |
74 (20,30,10,40) 70 |
問題35番と同様 |
75 (20,30,20,60) 40 |
AC=BC、正三角形BCEをA側に作る。BDはその対称軸より、△EDCは頂角100の二等辺三角形。また、AC=ECから、∠EAC=80で、AEDCは円に内接する。 |
76 (20,30,40,60) 20 |
△ABCの外心Eをとり、直線BDは正三角形EBCの対称軸なので、△EDCは頂角140の二等辺三角形また、∠EAC=40よりAEDCは円に内接する。 |
77 (20,30,70,40) 10 |
△DBCをBCで折り返して、D→Eとする。△BDEは正三角形で、∠BCE=70よりA、C、Eは同一直線上。△ABEは二等辺三角形より直線ADはその対称軸になる。 |
78 (20,30,80,20) 10 |
問題42番と同様 |
79 (20,40,10,30) 70 |
79番の解答へ |
80 (20,40,30,50) 30 |
問題22番と同様 |
81 (20,40,70,30) 10 |
問題31番と同様 |
82 (20,50,30,40) 30 |
問題47番と同様 |
83 (20,60,20,30) 40 |
問題38番と同様 |
84 (20,60,40,30) 20 |
84番の解答へ |
85 (30,10,10,70) 40 |
85番の解答へ |
86 (30,10,10,100) 20 |
正三角形ABEをC側に作る。AC、BDはその対称軸から、∠CBE=CEB=20、∠BAD=∠BEDまた、∠BDC+∠CEB=180より、∠DCB=∠BED=10 |
87 (30,10,20,40) 30 |
△BDCをBDで折り返して、C→Eとする。正三角形EDC。また、∠BEC=∠BAC=80より、∠EAC=∠EBC=20で、Eは△ADCの外心。∠DAC=∠DEC/2 |
88 (30,10,20,50) 30 |
AB=BC,△DBCの外心をEとすると、∠BED=2×∠DCB=40、△ABEは頂角140の二等辺三角形から、AとDとEは同一直線上で∠BAD=40 |
89 (30,10,20,80) 20 |
AC=CBで△DBCを△ADCの内部に貼り付ける。△EDCは正三角形で、∠BDC=∠AEC=150から、∠AED=150、△AEC≡△AED |
90 (30,10,20,100) 10 |
△BDCの外心をEとすると、△BCEは正三角形で、A、C、Eは同一直線上.。正三角形DEFをB側に作る。△BFD≡△DCBで、A、B、Fは同一直線上。△AFD≡△AED |
91 (30,10、30,40) 20 |
問題75番と同様 |
92 (30,10,30,50) 20 |
92番の解答へ |
93 (30,10,40,70) 10 |
正三角形ABEをC側に作る。ACはその対称軸から、∠CBE=∠CEB=20、∠CEA=40、でE、C、Dは同一直線上、BDも対称軸より、∠DAE=∠DEA |
94 (30,20,10,40) 60 |
△BDCをDCで折り返し、B→Eとする。△EBDは正三角形で、ABはその対称軸になっている。∠EBA=∠ECAから、EBCAは円に内接し、∠EAB=∠ECB |
95 (30,20,10、70) 40 |
問題89番と同様 |
96 (30,20,20,80) 20 |
問題93番と同様 |
97 (30,20,40,70) 10 |
△ADCをACで折り返して、D→E(BCEは同一直線上)。△ADBをABで折り返してD→Fとする。正三角形FBDと二等辺三角形DBEから△AFD≡△ADE、∠FAE=40 |
98 (30,20,60,40) 10 |
△ABCの外心Eをとると、正三角形BEC。AC上に∠FEC=60となるFをとると△EBD≡△ECFから、正三角形EFDより点Fは△EDAの外心 |
99 (30,40,20,50) 30 |
AB=AC、正三角形ABEをC側に作る。BDはその対称軸で,BDとAC、AEの交点をF、Mとする。∠AFM=∠EFM、∠FCE=80から、Dは△FCEの傍心で、∠FED=30 |
100 (30,40,30,50) 20 |
△ABCの外心をEとすると、∠AEB=160。DCは正三角形EBCの対称軸より、∠EBD=∠DEB=20なので、3点A、E、Dは同一直線上 |
101 (30,50,20,40) 30 |
CDとABの交点をEとすると、BC=CE=EA。正三角形ECFをA側に作ると、Eは△AFCの外心。∠AED+∠AFD=180より、AEDFは円に内接する。 |
102 (30,50,30,40) 20 |
△ABCの外心をE、DCは正三角形EBCの対称軸で、∠EDB=160、二等辺三角形ABEより、∠BAE=20から、AEDBは円に内接する。∠BAD=∠BED |
103 (40,10,10,70) 30 |
AC=CB、正三角形ACEをB側に作る。二等辺三角形BDC≡△EDCより四角形AEDCはタコ型 |
104 (40,10,20,60) 20 |
問題88番と同様 |
105 (40,10,30,70) 10 |
△ABCの外心をEとする。DCは正三角形EBCの対称軸より∠DEC=10で∠EDC+∠EAC=180よりAEDCは円に内接する。 |
106 (40,20,10,70) 30 |
BDとACの交点をEとし、正三角形BCFをAでない方に作る。Bは△ECFの外心。∠BDC=150より、Fは△DBCの外心で、△DAE≡△EFDがいえる。 |
107 (40,20,30,70) 10 |
問題63番と同様 |
108 (40,30,20,60) 20 |
問題100番と同様 |