1

自作問題解説

63
0

私がtwitterに載せた自作問題の解説です。
https://twitter.com/Gnu_yshys0624/status/1350051658206650373?s=20

角A=60°である三角形ABCで、角Aの二等分線と辺BCの交点をDとする。また、点Aを含む辺AB,AC上にそれぞれ点E,Fを角EDF=60°となるようにとる。AD=4のとき、線分EFが通りうる範囲の面積を求めよ。

図

解説

解説に入る前に次のことを証明したいと思います。これがこの問題の核となります。

点Dは△AEFの点Aに対する傍心である-----*

証明:

図2 図2
△AEFの外接円と直線ADとの交点のうち、点Aと異なる点をGとする。
四角形AEGFは円に内接するから、EGF = 180° ーEAF = 120°----①
また円周角の定理よりEFG = EAG = 30°、同様にFEG = 30°
よってEG = FGである。
このとき、①よりEGF = 2EDF、またEG = FGより、点Gは△EDFの外心である。
ここで、DFC = DAF + ADF = 30° + GDF,
DFE = EFG + GFD = 30° + GDF
よってDFC = DFE
同様にして、DEB = DEF
よって、点Dは△AEFの点Aに対する傍心である ■

では問題の解答を書いていきます。点Dが△AEFの傍心であることに気づけば、あとは意外に単純です。

解答:

図3 図3
三角形AEFの点Aに対する傍接円をΓとし、ΓとAB、ACとの接点をそれぞれ点H,Iとする。
このとき、*より線分EFはΓと接しながら動くため、線分EFは四角形AHDIの扇形DIHを含めない部分を動く。

図4 図4
AD = 4より、求める面積は
223122 - 22π13 = 43 - 43π
となります。

投稿日:2021116
OptHub AI Competition

この記事を高評価した人

高評価したユーザはいません

この記事に送られたバッジ

バッジはありません。
バッチを贈って投稿者を応援しよう

バッチを贈ると投稿者に現金やAmazonのギフトカードが還元されます。

投稿者

amino
amino
23
1130
どうもaminoと申します、よろしくお願い致します

コメント

他の人のコメント

コメントはありません。
読み込み中...
読み込み中