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第2問

AB<ACAB<AC を満たす三角形 ABCABC を考える。DD を ∠BAC\angle BAC の内角の二等分線と三角形 ABCABC の外接円との交点とする。ZZ を ACAC の垂直二等分線と ∠BAC\angle BAC の外角の二等分線との交点とする。線分 ABAB の中点が三角形 ADZADZ の外接円上にあることを証明せよ。
ステップ 4/6: 合同な三角形から D′A=DBD'A=DB を得る
△D′ZA≅△DZC (SAS)  ⟹  D′A=DC=DB\triangle D'ZA\cong\triangle DZC\ (SAS) \implies D'A=DC=DB
詳しい解説

∠D′ZA=∠DZC\angle D'ZA=\angle DZC、ZD′=ZDZD'=ZD、ZA=ZCZA=ZC であるから、三角形 D′ZAD'ZA と DZCDZC は SASSAS により合同である。したがって D′A=DCD'A=DC となる。DD は AA を含まない弧 BCBC の中点である(ADAD が ∠A\angle A を二等分するため)ので DB=DCDB=DC であり、よって D′A=DBD'A=DB である。