MathLabs

第2問

円に内接できる任意の四角形は、任意の nn(n≥4n\ge4)個の、それぞれ円に内接できる四角形に分割できることを証明せよ。
ステップ 3/4: 4つの円内接部分を完成する
ざっくり言うと

4つの領域は重なりなく元の四角形を分割する。

PG∥BC,PFCG,GDHP cyclicPG\parallel BC,\quad PFCG,GDHP\text{ cyclic}
詳しい解説

PG∥BCPG\parallel BC となる G∈CDG\in CD を取る。ABCDABCD は円に内接するので ∠C=π−∠A\angle C=\pi-\angle A、従って PFCGPFCG は二等辺台形である。また ∠PHD=∠A\angle PHD=\angle A、∠DGP=∠C=π−∠A\angle DGP=\angle C=\pi-\angle A より GDHPGDHP も円に内接する。4部分すべてが円内接である。