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東大塾長の山田です。 このページでは、 「 接弦定理 」について解説します 。 接弦定理とその証明を、イラスト付きで丁寧にわかりやすく解説していきます 。また、 接弦定理の逆 についても解説します。 ぜひ参考にしてください! 1. 接弦定理とは? 接弦定理とは？証明から覚え方まで早稲田生が徹底解説！｜高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」. まずは 接弦定理 とは何か説明します。 接弦定理は\( \angle BAT \)が鋭角・直角・鈍角のいずれの場合でも成り立ちます 。 2. 接弦定理の証明 それでは、なぜ接弦定理が成り立つのか?証明をしていきます。 接線と弦が作る角\( \angle BAT \)が、鋭角・直角・鈍角それぞれの場合の証明をしていきます。 2. 1 ∠BATが鋭角の場合 接線と弦が作る角\( \angle BAT \)が鋭角(\( \angle BAT < 90^\circ \))の場合から証明していきます。 まず、線分\( \mathrm{ AD} \)が円の直径となるように点\( \mathrm{ D} \)をとります。 すると、 円周角の定理から \( \color{red}{ \angle ACB = \angle ADB} \ \cdots ① \) 直径の円周角だから \( \angle ABD = 90^\circ \) よって \( \color{red}{ \angle ADB = 90^\circ – \angle BAD} \ \cdots ② \) また\( AT \)は円の接線だから \( \angle DAT = 90^\circ \) よって \( \color{red}{ \angle BAT = 90^\circ – \angle BAD} \ \cdots ③ \) ②,③より \( \color{red}{ \angle ADB = \angle BAT} \ \cdots ④ \) ①,④より \( \large{ \color{red}{ \angle BAT = \angle ACB}} \) となり、接弦定理が成り立つことが証明できました。 2. 2 ∠BATが直角の場合 次は、接線と弦が作る角\( \angle BAT \)が直角(\( \angle BAT = 90^\circ \))の場合です。 これは超単純です。 直径の円周角だから \( \angle ACB = 90^\circ \ \cdots ① \) \( AT \)は円の接線だから \( \angle BAT = 90^\circ \ \cdots ② \) ①,②より \( \large{ \color{red}{ \angle BAT = \angle ACB}} \) 2.
接弦定理の逆とは、 点Cと点Fが直線BDに対して反対側にあり、下の図のオレンジの角が等しければ 直線EFが三角形の外接円と接する というものです。 難しそうですが、大学入試ではあまり出題されないので知っておく程度で大丈夫でしょう。
3 ∠BATが鈍角の場合 さいごは、接線と弦が作る角\( \angle BAT \)が鈍角(\( \angle BAT > 90^\circ \))の場合です。 接線\( \mathrm{ AT} \)の\( \mathrm{ T} \)とは反対側に\( \color{red}{ \mathrm{ T'}} \)をとります。 \( \angle BAT' < 90^\circ \)となるので、【2. 1 鋭角の場合】と同様に \( \color{red}{ \angle BAT' = \angle ADB} \ \cdots ① \) また \( \angle BAT = 180^\circ – \color{red}{ \angle BAT'} \ \cdots ② \) 円に内接する四角形の性質より \( \angle ACB = 180^\circ – \color{red}{ \angle ADB} \ \cdots ③ \) ①,②,③より \( \large{ \color{red}{ \angle BAT = \angle ACB}} \) したがって、 接線と弦が作る角\( \angle BAT \)が、鋭角・直角・鈍角どの場合でも接弦定理が成り立つことが証明できました 。 3. 接弦定理の逆とその証明 接弦定理はその逆も成り立ちます。 (接弦定理の逆は入試で使うことはほぼ使うことはないので、知っておく程度でよいです。) 3. 接弦定理. 1 接弦定理の逆 3. 2 接弦定理の逆の証明 点\( \mathrm{ A} \)を通る円\( \mathrm{ O} \)の接線上に点\( \mathrm{ T'} \)を,\( \angle BAT' \)が弧\( \mathrm{ AB} \)を含むように取ります。 このとき,接弦定理より \( \color{red}{ \angle ACB = \angle BAT'} \ \cdots ① \) また,仮定より \( \color{red}{ \angle ACB = \angle BAT} \ \cdots ② \) ①,②より \( \color{red}{ \angle BAT' = \angle BAT} \) よって,直線\( \mathrm{ AT} \)と直線\( \mathrm{ AT'} \)は一致するといえます。 したがって,直線\( \mathrm{ AT} \)は点\( \mathrm{ A} \)で円\( \mathrm{ O} \)に接することが証明できました。 4.
まとめ 三角形が円に内接している場合に接弦定理が使えることもあるので使えるようにしておきましょう. 数Aの公式一覧とその証明