相似 証明問題・三角形の相似3 - 中学数学 練習問題プリント 数奇な数

相似
証明問題・三角形の相似3
図Ⅰの三角形 ABC は、AB = BC、∠ABC = 90°の直角二等辺三角形
である。∠ABC の二等分線が辺 AC と交わる点を M とする。線分 BM
上に点 D をとり、AD = DE、∠ADE = 90°となる直角二等辺三角形
ADE を、辺 AC と辺 DE が交わるように作り、AC と DE の交点を N
とし、C と E を結ぶ。一郎君は、同じ条件で、D の位置を変えて図Ⅱ
をかいてみた。この 2 つの図を見て、一郎君は、D が BM 上のどの
位置にあっても、図の中に相似な三角形ができることと、つねに
∠BCE = 90°であることを予想した。後の(1)、(2)の問いに答え
なさい。ただし、D は B、M と一致しないものとする。
図Ⅰ A
図Ⅱ
A
M
M
E
D
B
D
N
C
B
E
N
C
(1) 三角形 ABD と三角形 AEN が相似であることを証明しなさい。
相似 証明問題・三角形の相似3
(1)
△ABD と△AEN において
仮定より
∠ABD = ∠BAC = ∠DAE = ∠AEN = 45°…①
∠BAD = ∠BAC − ∠DAN…②
∠EAN = ∠DAE − ∠DAN…③
①、②、③より∠BAD = ∠EAN…④
①、④より 2 組の角がそれぞれ等しいから
△ABD∽△AEN
解答
相似
証明問題・三角形の相似3
(2) ∠BCE = 90°であることを証明しなさい。
(群馬)
相似
証明問題・三角形の相似3
解答
(2)
△ABC と△ADE において
仮定より∠BAC = ∠BCA = ∠DAE = ∠DEA = 45°…①
①より 2 組の角がそれぞれ等しいから△ABC∽△ADE…②
△ABD と△ACE において
②よりAB: AC = AD: AE…③
(1)の証明より∠BAD = ∠CAE…④
③、④より 2 組の辺の比が等しく、その間の角が等しいので
△ABD∽△ACE
よって∠ABD = ∠ACE
ここで仮定より∠ABD = 45°だから
∠ABD = ∠ACE = 45°…⑤
したがって①、⑤より
∠BCE = ∠BCA + ∠ACE = 90°
 ポイントの確認
ヒロ:証明問題というと 2 つの三角形が合同または相似であること
を証明させる問題がほとんどだけど、(2)のように、それ以
外のことを証明させる問題もあるので、対応できるようにし
ておきたい。
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