$\triangle ABC$と$\triangle DEF$において、$\angle B = \angle E = 90^\circ$, $AB = DE$, $AC = DF$のとき、$\triangle ABC \equiv \triangle DEF$が成り立つことを、直角三角形の合同条件である「対応する斜辺と1鋭角が等しい(直角三角形の斜辺と一鋭角相等)」を用いて証明せよ。

幾何学三角形の合同直角三角形合同条件三平方の定理
2025/6/13

1. 問題の内容

ABC\triangle ABCDEF\triangle DEFにおいて、B=E=90\angle B = \angle E = 90^\circ, AB=DEAB = DE, AC=DFAC = DFのとき、ABCDEF\triangle ABC \equiv \triangle DEFが成り立つことを、直角三角形の合同条件である「対応する斜辺と1鋭角が等しい(直角三角形の斜辺と一鋭角相等)」を用いて証明せよ。

2. 解き方の手順

まず、ABC\triangle ABCDEF\triangle DEFが直角三角形であること、および斜辺の長さが等しい(AC=DFAC = DF)ことは仮定からわかっています。あとは、一組の鋭角が等しいことを証明すれば良いです。
三平方の定理より、
BC2=AC2AB2BC^2 = AC^2 - AB^2
EF2=DF2DE2EF^2 = DF^2 - DE^2
ここで、AC=DFAC = DFかつAB=DEAB = DEであるから、
BC2=AC2AB2=DF2DE2=EF2BC^2 = AC^2 - AB^2 = DF^2 - DE^2 = EF^2
したがって、BC2=EF2BC^2 = EF^2なので、BC=EFBC = EFとなります。(辺の長さは正であるため)
ABC\triangle ABCDEF\triangle DEFにおいて、
* AB=DEAB = DE (仮定)
* BC=EFBC = EF (上記より)
* B=E=90\angle B = \angle E = 90^\circ (仮定)
したがって、2辺とその間の角がそれぞれ等しいので、ABCDEF\triangle ABC \equiv \triangle DEF
したがってC=F\angle C = \angle Fとなり、A=90C\angle A = 90^{\circ} - \angle CかつD=90F\angle D = 90^{\circ} - \angle Fであるので、A=D\angle A = \angle D
ABC\triangle ABCDEF\triangle DEFにおいて、
* B=E=90\angle B = \angle E = 90^{\circ}
* AC=DFAC=DF
* A=D\angle A = \angle D
したがって、直角三角形の合同条件である「斜辺と一つの鋭角がそれぞれ等しい」から、ABCDEF\triangle ABC \equiv \triangle DEF

3. 最終的な答え

ABCDEF\triangle ABC \equiv \triangle DEF

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