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整角三角形

三角形ABCの内部の点Dは
  ∠ABD=a 、∠DBC=b、
  ∠DCB=c、∠ACD=d 
  を満たすとき
  ∠DACの大きさを求める問題です。
  それぞれの問題は
  (a、b、c、d)で与えられ、
   ∠a,∠b,∠c,∠d が
整数の角度の△ABCを
  「整角三角形」と呼んでいます。 

 整角三角形の一般形


 ( 解きやすいほうの問題 )

 �@ [二等辺三角形その1]

 点Aを頂角とする二等辺三角形
 直線AD はその対称軸になる、
  一般に,a=d,b=c,のとき 
      x=90−a−bとなる。
  ↓図の(20,30,30,20)では

  X=40°

 整角三角形 二等辺三角形その1

 �A [二等辺三角形その2]

 点Cを頂角とする二等辺三角形
 直線CD はその対称軸になる
 一般に c=d,a+b+c=90,
     X=b となる。
  ↓図の(20,30,40,40)では

 X=30  

整角三角形 二等辺三角形その2

 �B [点Dが垂心]

DC⊥AB、BD⊥ACであれば、点Dは
△ABC の垂心で、AD⊥BCとなる。
一般に a+b+c=90,b+c+d=90
のとき、X=b となる。↓図の
(20,30,40,20)では X=30 となる。

    垂心については「垂心」へ
   (垂心を知らなくても…)
    CDとAB、BDとACの延長上の交点をEとFとする。
    四角形EBCFとAEDFが円に内接するタイプは
    a=d  a+b+c=90 の時は  X=b
 
整角三角形 垂心


�C [点Dが内心]
 
a=b,c=dであれば、
  点Dは△ABCの内心で
  X=90ーaーc となる
 ↓図の(20,20,30,30)では
        
       X=40 となる。

 整角三角形 内心

 
�D [点Dが外心]
 
DB=DCの二等辺三角形DBC
 ∠BDC=2∠BACの関係のとき
  点Dは△ABCの外心となる。
 一般に、b=c,a+b+d=90
  のとき、X=d となる。
  ↓図の(30,20,20,40)では

X=40 
 
整角三角形 外心
 一般的な問題
 
↓図の三角形ABCの内部の点Dが
∠ABD=a,∠DBC=b,∠DCB=c,
∠ACD=d をみたすとき、∠DACは?
それぞれの問題は a≦d として、
(a,b,c,d)の形で与えています。
 上の「解きやすいほうの問題�@〜�D」
にあたる問題は省略し、それぞれの
解答の略解を下の表に書いていますが、
もっと簡単な方法があるかも

   整角三角形 一般的な形
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整角三角形 1番〜50番