問題は、図において $BE = CD$ かつ $\angle EBC = \angle DCB$ ならば、$\triangle ABC$ が二等辺三角形であることを証明することです。

幾何学三角形合同二等辺三角形証明
2025/8/9

1. 問題の内容

問題は、図において BE=CDBE = CD かつ EBC=DCB\angle EBC = \angle DCB ならば、ABC\triangle ABC が二等辺三角形であることを証明することです。

2. 解き方の手順

まず、EBC\triangle EBCDBC\triangle DBC において、以下の条件が与えられています。
* BE=CDBE = CD (仮定)
* EBC=DCB\angle EBC = \angle DCB (仮定)
* BC=CBBC = CB (共通の辺)
これらより、2辺とその間の角がそれぞれ等しいので、EBCDBC\triangle EBC \equiv \triangle DBC (SAS合同)が成り立ちます。
したがって、合同な図形の対応する角は等しいので、BEC=CDB\angle BEC = \angle CDB が成り立ちます。
また、合同な図形の対応する辺は等しいので、EC=DBEC = DB が成り立ちます。
次に、ABD\triangle ABDACE\triangle ACE について考えます。
* DB=ECDB = EC (上で証明済み)
* DBC=ECB\angle DBC = \angle ECB。したがって、ABC=ACB\angle ABC = \angle ACBABC=EBC\angle ABC = \angle EBCACB=DCB\angle ACB = \angle DCBより)
* BE=CDBE = CD なので、AB=AE+EBAB = AE + EB , AC=AD+DCAC = AD + DCとなります。
ここで、AB=ACAB = AC を示すことができれば、ABC\triangle ABC は二等辺三角形であると言えます。
EBCDBC\triangle EBC \equiv \triangle DBCより、BEC=CDB\angle BEC = \angle CDB
また、ABC=ACB\angle ABC = \angle ACB
したがって、ABC\triangle ABC において、ABC=ACB\angle ABC = \angle ACB であるから、ABC\triangle ABC は二等辺三角形です(底角が等しい三角形は二等辺三角形である)。

3. 最終的な答え

ABC\triangle ABCは二等辺三角形である。

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