(1) の図において、ED は円の接線で、AC は円の直径です。$\angle ABD = 60^\circ$, $\angle DCE = 70^\circ$ のとき、$\angle ADB$, $\angle BAD$, $\angle BAC$, $\angle CED$, $\angle CDE$ の大きさを求めます。 (2) の図において、四角形 ABCD は円に内接しています。$\angle A = 58^\circ$, $\angle F = 30^\circ$ のとき、$\angle BEC$ の大きさを求めます。

幾何学接線円周角接弦定理四角形の内角角度
2025/5/22
はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

(1) の図において、ED は円の接線で、AC は円の直径です。ABD=60\angle ABD = 60^\circ, DCE=70\angle DCE = 70^\circ のとき、ADB\angle ADB, BAD\angle BAD, BAC\angle BAC, CED\angle CED, CDE\angle CDE の大きさを求めます。
(2) の図において、四角形 ABCD は円に内接しています。A=58\angle A = 58^\circ, F=30\angle F = 30^\circ のとき、BEC\angle BEC の大きさを求めます。

2. 解き方の手順

(1)
* ADB\angle ADB:
円周角の定理より、ADB=ACB\angle ADB = \angle ACB
DCE=70\angle DCE = 70^\circ より、接弦定理から CAD=DCE=70\angle CAD = \angle DCE = 70^\circ
ADC\triangle ADC は直角三角形なので、ACD=90CAD=9070=20\angle ACD = 90^\circ - \angle CAD = 90^\circ - 70^\circ = 20^\circ
したがって、ADB=ACB=20\angle ADB = \angle ACB = 20^\circ
* BAD\angle BAD:
BAD=BAC+CAD\angle BAD = \angle BAC + \angle CAD
BAC\angle BAC を求めるために、まず ABC\triangle ABC に注目します。
ACB=ADB=20\angle ACB = \angle ADB = 20^\circ であり、ABC=ABD=60\angle ABC = \angle ABD = 60^\circ なので、
BAC=180ABCACB=1806020=100\angle BAC = 180^\circ - \angle ABC - \angle ACB = 180^\circ - 60^\circ - 20^\circ = 100^\circ
したがって、BAD=100+70=170\angle BAD = 100^\circ + 70^\circ = 170^\circ
* BAC\angle BAC:
上記で求めたように、BAC=100\angle BAC = 100^\circ
* CED\angle CED:
CED=CDE\angle CED = \angle CDE であることを利用します(CDE\triangle CDEは二等辺三角形)。
CDE=CAE\angle CDE = \angle CAE は接弦定理の関係にあります。
CAE=CADEAD\angle CAE = \angle CAD - \angle EAD.
EAD\angle EAD を求めるために、DAC=70\angle DAC = 70^{\circ}, BAC=100\angle BAC = 100^{\circ}, ADC=90\angle ADC = 90^{\circ}を使います。
CAD=70\angle CAD = 70^{\circ}, ACB=20\angle ACB = 20^{\circ} であり、ABC=60\angle ABC = 60^{\circ} です。
よって、円周角の定理より ADC=ABC=60\angle ADC= \angle ABC = 60^{\circ}
これは矛盾しているので接弦定理を使って考え直します。
接弦定理より DAC=DCE=70\angle DAC = \angle DCE = 70^\circ です。
したがってCDE=180DCECED\angle CDE=180^\circ - \angle DCE - \angle CED, DCE=70\angle DCE=70^\circ, CED=x\angle CED=x とすると
x=18070xx = 180-70-x.
2x=1102x=110,
x=55x = 55^\circ.
したがって、CED=55\angle CED = 55^\circ
* CDE\angle CDE:
上記で求めたように、CDE=55\angle CDE = 55^\circ
(2)
* BEC\angle BEC:
四角形 ABCD は円に内接しているので、ADC=180ABC\angle ADC = 180^\circ - \angle ABC
また、DAC=180ADCACD\angle DAC = 180^\circ - \angle ADC - \angle ACD
FAC=30\angle FAC = 30^\circ なので、DAB=DAC+CAB=58\angle DAB = \angle DAC + \angle CAB = 58^\circ
ABC+ADC=180\angle ABC + \angle ADC = 180 で、DAB+DCB=180\angle DAB + \angle DCB = 180
BAC=58\angle BAC = 58^\circ.
DCB+30=180\angle DCB + 30^\circ=180^\circ
DCB=150\angle DCB = 150^\circ.
58+ABC=18058 + \angle ABC= 180,
ABC=122\angle ABC = 122^\circ.
BEC=ABCAC=180(B+E)\angle BEC = \angle ABC- \angle A -\angle C = 180 - (\angle B+\angle E)
BCE+EBC+BEC=180\angle BCE+\angle EBC + \angle BEC=180.
ECA+BEC+ACB\angle ECA+\angle BEC+\angle ACB.
BEC=DBAC\angle BEC = \angle D - \angle BAC.
EBC=58\angle EBC = 58 なので、BEC=58\angle BEC=58.

3. 最終的な答え

(1)
* ADB=20\angle ADB = 20^\circ
* BAD=170\angle BAD = 170^\circ
* BAC=100\angle BAC = 100^\circ
* CED=55\angle CED = 55^\circ
* CDE=55\angle CDE = 55^\circ
(2)
* BEC=32\angle BEC = 32^\circ

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