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角の大きさの求め方
(1)の∠a=78°、∠β=62°、(2)の∠a=80°になるのはなぜでしょうか?
ワークやノートみてもわからなかったので解き方を教えてください
回答
あゆさん、こんにちは。早起きなんですね。
え〜と、$l$とBCが平行なら錯角は等しいけれど、この問題では、平行ではないから錯角は等しくありません。
さて、教科書によって出ていたり出ていなかったりするのですが、あなたの教科書に円の性質の中に「接弦定理」とか「接線と弦とで作る角」とかいう項目はありませんか?あればその接弦定理っていうのを当てはめればいいのですが、それは省いたテキストなのかもしれません。
じゃ、説明しますね。
(1)まず、Aから、円の中心を通る線を立ててください(Aを通る直径)。直径の端をDとします。
ADは直径ですから、その円周角∠ACD=90°です。これは大丈夫ですか?△ACDで内角の和は180°で、∠ACD=90°ですから残りの角の和は90°。よって∠CDA=90°ー∠DAC…①です。ここまで大丈夫ですか?
さて、別なところも見ますよ。直線$l$ の右のほうに点E、左のほうに点Fをとります。∠DCE=90°です。これは直線$l$ が円の接線だから、接点では半径(直径)と垂直になっています。つまり90°です。∠DCE=90°で、∠CAE=∠DAEー∠DAC=90°ー∠DAC…②となります。
①②より∠CDA=∠CAE…③がわかります。
ところで、∠CDAと∠CBAはどちらも弧ACに対する円周角なので、円周角の定理により等しいです。∠CDA=∠CBA…④となります。
③④より∠CAE=∠CBAであることが証明されました。これよりα=∠CAE=78°になります。
これを「接弦定理」というのですが、覚えておくととっても便利です。
「接線( $l$ )と弦(AC)とで作る角(∠CAE)はその弦(CA)に対する円周角(∠CBA)に等しい」という内容です。
βについても、接線( $l$ )と弦(AB)とで作る角(∠BAF)は、その弦(AB)に対する円周角(∠BCA)にひとしくなりますので、
β=∠∠BAF=62°になるというわけです。
ネットで「接弦定理」で検索すればたくさん出てきます。Youtubeで検索すれば、説明の動画もあるので見てみたらどうでしょうか。
さて(2)もその定理を使います。
接弦定理を使うと、∠ACBがわかります。ところで△ABCは2等辺三角形ですので、もう一方の底角もおなじ。あとは三角形の3つの角の和は180°であることを使えば、αが求まります。
これで大丈夫ですか?はじめての事柄だとしたら難しいかもしれません。ここまでいったけれど。この先がわからない、というようなことになったら、コメント欄に書いてください。
じゃ、がんばって!
(追記: 2023年12月22日22:18)
コメント、見ました。はい、了解です。
図をアップしました。
Aから垂直に、円の中心をとおって、直径を書きます。
その直径の端がDです。
これで大丈夫ですか?
(%1)の問題について説明してくださったDとはどこから出てきたのでしょうか?
(1)の問題について説明してくださったDとはどこから出てきたのでしょうか?
はい、(1)の初めにかきましたが、Aから中心を通って直径を引きます。この図ではほとんど垂直な線分です。その直径の上側の端点です。弧BC上の、Cに近いところになりますね。 これで大丈夫ですか?
どの辺にDになるのか図で説明出来たら助かるのですが可能でしょうか?
追記しましたので、見てください。
追記ありがとうございます🙇🏻♀️ (1)(2)ともに理解できました! ほんとうにありがとうございました!
きたない図でごめんなさいね。お役に立てたならよかったです。またどうぞ!