辺の比から角の二等分線であることを示す(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 辺の比から角の二等分線であることを示す(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$\triangle\mathrm{ABC}$ の辺 $\mathrm{BC}$ 上の点 $\mathrm{D}$ が $\mathrm{BD}:\mathrm{DC}=\mathrm{AB}:\mathrm{AC}$ を満たすとき,$\mathrm{AD}$ は $\angle\mathrm{BAC}$ の二等分線であることを証明せよ.
点 $\mathrm{C}$ を通り直線 $\mathrm{AD}$ に平行な直線と,辺 $\mathrm{BA}$ の $\mathrm{A}$ の側の延長との交点を $\mathrm{E}$ とする(下図).
$\mathrm{AD}\parallel\mathrm{EC}$ であるから $\mathrm{BA}:\mathrm{AE}=\mathrm{BD}:\mathrm{DC}$
仮定より $\mathrm{BD}:\mathrm{DC}=\mathrm{AB}:\mathrm{AC}$ であるから $\mathrm{BA}:\mathrm{AE}=\mathrm{AB}:\mathrm{AC}$,よって $\mathrm{AE}=\mathrm{AC}$
したがって $\triangle\mathrm{ACE}$ は二等辺三角形で $\angle\mathrm{AEC}=\angle\mathrm{ACE}$
また,平行線の同位角・錯角より
\[ \angle\mathrm{BAD}=\angle\mathrm{AEC},\qquad \angle\mathrm{DAC}=\angle\mathrm{ACE} \]
よって $\angle\mathrm{BAD}=\angle\mathrm{DAC}$ であり,$\mathrm{AD}$ は $\angle\mathrm{BAC}$ の二等分線である.
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