円に内接する四角形と、円の外部の点から引かれた接線に関する問題です。$\angle BFD = 25^\circ$、$\angle ACB = 45^\circ$ が与えられたとき、$\angle ABC$ を求める問題です。

幾何学円に内接する四角形接線円周角の定理接弦定理角度
2025/7/12

1. 問題の内容

円に内接する四角形と、円の外部の点から引かれた接線に関する問題です。BFD=25\angle BFD = 25^\circACB=45\angle ACB = 45^\circ が与えられたとき、ABC\angle ABC を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、ADB=ACB=45\angle ADB = \angle ACB = 45^\circ です(円周角の定理)。
次に、直線 AFAF は円の接線なので、EAF=ABE\angle EAF = \angle ABE が成り立ちます(接弦定理)。
ADF\triangle ADF において、DAF=180ADFDFA=1804525=110\angle DAF = 180^\circ - \angle ADF - \angle DFA = 180^\circ - 45^\circ - 25^\circ = 110^\circ です。
四角形 ABCEABCE は円に内接するので、対角の和は180度になります。
つまり、ABC+AEC=180\angle ABC + \angle AEC = 180^\circ です。
ここで、AEC\angle AECAED+DEC\angle AED + \angle DEC に分けられます。AED\angle AEDADB\angle ADBと同じ弧ABABに対する円周角なのでAED=45\angle AED = 45^\circです。
DEC=DAF=110\angle DEC = \angle DAF = 110^\circ
従って、AEC=45+DAF=45+25=70\angle AEC = 45^\circ + \angle DAF = 45^\circ + 25^\circ = 70^\circ
BFD\angle BFDBFA\triangle BFA の外角であるから、BFA+FAB=FBA=ABE+ABC\angle BFA + \angle FAB = \angle FBA = \angle ABE + \angle ABCである
25+FAB=ABE=FAC25^{\circ} + \angle FAB = \angle ABE = \angle FAC
ACB=45\angle ACB = 45^{\circ}であるから、ADB=45\angle ADB = 45^{\circ}
ABC+AEC=180\angle ABC + \angle AEC = 180^{\circ}
ABC+AED+DEC=180\angle ABC + \angle AED + \angle DEC= 180^{\circ}
ABC+45+25=180\angle ABC + 45^{\circ} + 25^{\circ} = 180^{\circ}
FAC=110\angle FAC = 110^\circ なので、
ABC=18045(18011045)=70\angle ABC = 180 - 45 - (180 -110 - 45) = 70^{\circ}
ACB=45\angle ACB=45^\circ より AEB=45\angle AEB=45^\circ
FAE=ABE\angle FAE= \angle ABE
AEB=180(45+x)=110\angle AEB = 180^\circ - (45^\circ + x )=110^\circ
より、 ABE=25\angle ABE = 25^{\circ}
ABC=110\angle ABC= 110^{\circ}

3. 最終的な答え

ABC=70\angle ABC = 70^\circ

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はい、承知いたしました。問題文に記載された円の方程式を求める問題について、順に解いていきましょう。

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