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円の接線2
自分でやっても解けないので198番どなたか教えて下さい。
回答
図のように角度が等しいところに印をつけて考えてみます。
題意より以下がいえます。
$\rm \angle APB = 90^\circ \dots$①
$\rm \angle PCQ=\angle QCA \dots$②
また接弦定理より
$\rm \angle PAB=\angle BPC \dots$③
これを踏まえて問題を考えてみましょう。
(1)
まず、$\rm \angle QAC +\angle QCA= \angle PQR \dots$④
次に、$\rm \angle BPC + \angle PCQ= \angle PRQ \dots$ ⑤
ここで
$\rm \angle QAC = \angle PAB $ (同じ角) $\dots$ ⑥
よって④の左辺は②③⑥を使って以下のようになる
$\rm \angle QAC +\angle QCA= \angle PAB + \angle QCA $ (⑥)
$\rm = \angle BPC + \angle PCQ$ (③②) $\dots$ ⑦
④⑦より
$\rm \angle BPC + \angle PCQ= \angle PQR $
これと⑤より
$\rm \angle PQR = \angle PRQ \dots$⑧
①⑧より $\rm \triangle PQR$は $\rm PQ=PR$ の直角二等辺三角形となるから
$\rm \angle PQR = \angle PRQ = 45^\circ \dots$⑨
よって④から
$\rm \angle QAC +\angle QCA= 45^\circ$
(2)
2つの角が等しいことを使って相似を証明しましょう。
$\rm \triangle PQC$と $\rm \triangle BRC$において、
⑨より
$\rm \angle PQC= \angle PQR $ (同じ角)
$= \rm \angle PRQ$ (⑨)
$= \rm \angle BRC$ (対頂角) $\dots$⑩
また②より
$\rm \angle PCQ=\angle QCA = \angle BCR $ (同じ角) $ \dots $⑪
⑩⑪より、2つの角が等しいので、
$\rm \triangle PQC $∽$\rm \triangle BRC$
わかりやすい解説ありがとうございます。