円周角の定理の逆とは?
まずはあきらめず挑戦してみて! no name 年齢不詳の先生。教育大学を卒業してボランティアで教えることがしばしば。 もう1本読んでみる
この記事では「円周角の定理」や「円周角の定理の逆」について、図を使いながらわかりやすく解説していきます。 一緒に円周角の性質や証明をマスターしていきましょう! 円周角の定理とは? 円周角の定理とは、「 円周角 」と「 中心角 」について成り立つ以下の定理です。 円周角の定理 ① \(1\) つの弧に対する円周角の大きさは、その弧に対する中心角の半分である ② \(1\) つの弧に対する円周角の大きさは等しい 円周角の定理は \(2\) つとも絶対に覚えておくようにしましょう!
円周角の定理の逆の証明?? ある日、数学が苦手なかなちゃんは、 円周角の定理 の逆の証明がかけなくて困っていました。 ゆうき先生 円周角の定理の逆 を証明してみよう! かなちゃん いきなり証明って言われても…… いったん分かると便利! いろんな問題に使えるんだよな。 円周角の定理の逆って、 そんなに便利なの? まあね。 円の性質の問題では欠かせないよ。 そんなときのために!! 円周角の定理をサクッと復習しよう。 【円周角の定理】 1つの円で弧の長さが同じなら、円周角も等しい ∠ACB=∠APB なるほど! 少し思い出せた! 「円周角の定理の逆」はこれを 逆 にすればいいの。 つまり、 ∠ACB=∠APBならば、 A・ B・C・Pは同じ円周上にあって1つの円ができる ってことね。 厳密にいうと、こんな感じ↓↓ 【円周角の定理の逆】 2点P、 Qが線分ABを基準にして同じ側にあって、 ∠APB = ∠AQB のとき、 4点ABPQは同じ円周上にある。 ちょっとわかった気がする! その調子で、 円周角の定理の逆の証明をしてみようか。 3分でわかる!円周角の定理の逆とは?? さっそく、 円周角の定理の逆を証明していくよ。 どうやって? 証明するの? つぎの3つのパターンで、 角度を比べるんだ。 点 Pが円の内側にある 点 Pが円の外側にある 点Pが円周上にある つぎの円を思い浮かべてみて。 点Pが円の内側にあるとき、 ∠ADBと∠APBはどっちが大きい? 見たまんま、∠APBでしょ? そう! 点 Pが円の外にあるときは? さっきの逆! ∠ADBの方が大きい! そうだね! 円 周 角 の 定理 の観光. 今わかってることを書いてみよう! 点Pは円の内側になると、 ∠ADB<∠APB になって、 点Pが円の外側になら、 ∠ADB>∠APB おっ、いい感じだね! 点Pが円上のとき、 ∠ADB=∠APB じゃん! そういうこと! 点 Pが円の内側に入っちゃったり、 円の外側に出ちゃったりすると、 角度は等しくなくなっちゃうよね。 点 Pが円周上にあるときだけ、 2つの角度が等しくなるってわけ。 ってことは、これが証明なんだ。 そう。 円周角の定理の逆の証明はこれでok。 いつもの証明よりは楽だったかも^^ まとめ:円周角の定理の逆の証明はむずい?! 円周角の定理の逆の証明はどうだったかな? 3つの円のパターンを比較すればよかったね。 図を見れば当たり前のことだったなあ やってみると分かりやすかった!!
右の図で△ABCはAB=ACの二等辺三角形で、BD=CEである。また、CDとBEの交点をFとするとき△FBCは二等辺三角形になることを証明しなさい。 D E F 【二等辺三角形になるための条件】 ・2辺が等しい(定義) ・2角が等しい △FBCが二等辺三角形になることを証明するために、∠FBC=∠FCBを示す。 そのために△DBCと△ECBの合同を証明する。 仮定より DB=CE BCが共通 A B C D E F B C D E B C もう1つの仮定 △ABCがAB=ACの二等辺三角形なので ∠ABC=∠ACBである。 これは△DBCと△ECBでは ∠DBC=∠ECBとなる。 すると「2組の辺とその間の角がそれぞれ等しい」 という条件を満たすので△DBC≡△ECBである。 B C D E B C 【証明】 △DBC と△ECB において ∠DBC=∠ECB(二等辺三角形 ABC の底角) BC=CB (共通) BD=CE(仮定) よって二辺とその間の角がそれぞれ等しいので △DBC≡△ECB 対応する角は等しいので∠FCB=∠FBC よって二角が等しいので△FBC は二等辺三角形となる。 平行四辺形折り返し1 2 2. 長方形ABCDを、対角線ACを折り目として折り返す。 Dが移る点をE, ABとECの交点をFとする。 AF=CFとなることを証明せよ。 A B C D E F 対角線ACを折り目にして折り返した図である。 図の△ACDが折り返されて△ACEとなっている。 ∠ACDを折り返したのが∠ACEなので, 当然∠ACD=∠ACEである。 また, ABとCDは平行なので, 平行線の錯角は等しいので∠CAF=∠ACD すると ∠ACE(∠ACF)と∠ACDと∠CAFは, みんな同じ大きさの角なので ∠ACF=∠CAF より 2角が等しいので△AFCは ∠ACFと∠CAFを底角とする二等辺三角形になる。 よってAF=CFである。 △AFCにおいて ∠FAC=∠DCA(平行線の錯角) ∠FCA=∠DCA(折り返した角) よって∠FAC=∠FCA 2角が等しいので△FACは二等辺三角形である。 よってAF=CF 円と接線 2① 2. 図で円Oが△ABCの各辺に接しており、点P, Q, Rが接点のとき、問いに答えよ。 ① AC=12, BP=6, PC=7, ABの値を求めよ。 P Q R A B C O 仮定を図に描き込む AC=12, BP=6, PC=7 P Q R A B C O 12 6 7 さらに 円外の1点から, その円に引いた接線の長さは等しいので BR=BP=6, CP=CQ=7 となる。 P Q R A B C O 12 6 7 6 7 AQ=AC-CQ= 12-7 = 5で AQ=AR=5である。 P Q R A B C O 12 6 7 6 7 5 5 よって AB = AR+BR = 5+6 = 11 正負の数 総合問題 標準5 2 2.
$したがって,$\angle BPO=\frac{1}{2}\angle BOQ. $ また,上のCase2 で証明した事実より,$\angle APO=\frac{1}{2}\angle AOQ$. これらを合わせると, となる.以上Case1〜3より,円周角は対応する中心角の半分であることが証明できた. 円周角の定理の逆 円周角の定理の逆: $2$ 点 $C, P$ が直線 $AB$ について,同じ側にあるとき,$\angle APB=\angle ACB$ ならば,$4$ 点 $A, B, C, P$ は同一円周上にある. 円周角の定理は,その逆の主張も成立します.これは,平面上の $4$ 点が同一周上にあるための判定法のひとつになっています. 証明は次の事実により従います. 立体角とガウスの発散定理 [物理のかぎしっぽ]. 一つの円周上に $3$ 点 $A, B, C$ があるとき,直線 $AB$ について,点 $C$ と同じ側に点 $P$ をとるとき,$P$ の位置として次の $3$ つの場合がありえます. $1. $ $P$ が円の内部にある $2. $ $P$ が円周上にある $3. $ $P$ が円の外部にある このとき,実は次の事実が成り立ちます. $1. $ $P$ が円の内部にある ⇔ $\angle APB > \angle ACB$ $2. $ $P$ が円周上にある ⇔ $\angle APB =\angle ACB$ $3. $ $P$ が円の外部にある ⇔ $\angle APB <\angle ACB$ したがって,$\angle APB =\angle ACB$ であることは,$P$ が円周上にあることと同値なので,これにより円周角の定理の逆が従います.
1. 「円周角の定理」とは? 円周角の定理 について確認しておきましょう。 1つの弧ABに対する円周角の大きさは一定 になりましたね。上の図で,点Pが弧ABをのぞく円周上にあるとき,∠APBの大きさは等しくなりました。 2. ポイント 円周角の定理が「円→円周角が一定」ならば, 円周角の定理の逆 は「円周角が一定→円」を導く定理です。 ココが大事! 円周角の定理の逆 詳しく解説しましょう。4点A,B,C,Dがあるとき,点A,Bを通る弧ABを考えます。 この弧ABに対して,もし∠ACB=∠ADBであるならば,1つの弧に対する円周角が等しいという円の性質に合致し,点C,Dは点A,Bと同一円周上にあると言えるのです。 もし∠ACB≠∠ADBであるならば,1つの弧に対する円周角が等しいという円の性質に合致しないので,点C,Dは点A,Bと同一円周上にありません。 関連記事 「円周角の定理」について詳しく知りたい方は こちら 「円と相似の証明問題」について詳しく知りたい方は こちら 3. 円周角の定理・証明・逆をスマホで見やすい図で徹底解説！｜高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」. 「4点が同じ円周上」を判定する問題 問題1 4点A,B,C,Dが同じ円周上にあるものを次の(1)~(3)から選びなさい。 問題の見方 問題文の 「4点A,B,C,Dが同じ円周上にある」 という表現にピンときてください。 円周角の定理の逆 を使う問題です。 この問題では,4点A,B,C,Dのうち,2点を選んで弧をイメージし,それに対する円周角を考えます。(1)~(3)について,弧BCをイメージすると考えやすくなります。それぞれ「∠BAC=∠BDC」が成り立つかどうかを調べてみましょう。成立すれば, 「4点A,B,C,Dが同じ円周上にある」 と言えます。 解答 $$\underline{(1),(2)}……(答え)$$ (1) $$∠BAC=∠BDC=90^\circ$$ (2) 外角の和の公式より, $$∠BAC=120^\circ-40^\circ=80^\circ$$ よって, $$∠BAC=∠BDC=80^\circ$$ (3) 内角の和の公式より, $$∠BDC=180^\circ-(40^\circ+60^\circ+45^\circ)=35^\circ$$ $$∠BAC≠∠BDC$$ 映像授業による解説 動画はこちら 5.
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