定理:「三角形の内角の2等分線は、対辺をその角をはさむ2辺の比に分ける」
この内角の2等分線の定理を、外角の2等分線に取り替えた定理
定理:「三角形の外角の2等分線は、対辺をその外角に隣り合う内角をはさむ2辺の比に外分する」
この定理は、中学では章末の問題で、高校の平面幾何では定理の一つとして扱っています。
一般に、この外角の2等分線の定理の証明には、補助線として下の図の ように1つの頂点から、2等分線に平行な直線を引き、平行線と辺の比の 定理を使い証明をしています。
実は、この定理の証明には、他の補助線、他の定理を使う方法が10通り以 上もあるそうなのですが、どの様な方法があるのか知りたいのです。
補助線、使う定理を入れて証明をして見せるメッセージが頂きたいのです。
証明には、△ABC、外角は∠DAB、交点はEとし、問題で指定され
た符号以外には、F、G・・と順に符号を付けて頂きます。
また、仮定、結論は不要です。 できれば、次の証明の形にならった形でお願いをいたします。
補助線:「点Cを通りEAに平行な直線
を引き、ABとの交点をFとする。
証明: ∠AFC=∠DAE (平行線の同位角)
=∠EAC (角の2等分線)
=∠ACF (平行線の錯角)
2つの角が等しいから△AFCは2等辺三角形
したがって AF=AC @ BAEでEA〃CFで、
「平行線と辺の比の定理」により
BA:FA=BE:CE
AB:AC=BE:CE (@ により)
追伸:使う定理が同じでも補助線の引き方が違う場合、使う定理が違う場合など色々とあるようです。
定理も、面積を使う方法、合同、相似を使う方法などがあるそうです。
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