
今日の板書はこれ!
■ 内角の二等分線と辺の比
△ABCの∠Aの二等分線と辺BCの交点Pは、辺BCを AB:AC に内分する。
BP:PC=AB:AC
■ 外角の二等分線と辺の比
AB≠AC である△ABCの∠Aの外角の二等分線と直線BCの交点Qは、辺BCを AB:AC に外分する。
BQ:QC=AB:AC
AB=10,BC=15,AC=15 である△ABCにおいて、∠Aの二等分線と辺BCの交点をDとする。線分BDの長さを求めよ。
▼ 解答
BD:DC=AB:AC=10:15=2:3
よって \(\mathrm{BD}=15\times \frac{2}{5}=\color{#45A3DA}{6}\)

もっと詳しく願いします!!
現役教員として数学を教えている「さん」と申します。
「人より勉強に時間がかかる」と感じていませんか?私の学校にも、同じ悩みを抱えて苦しんでる生徒がたくさんいます。
「教科書や参考書の内容がわからなくて、読むのに時間がかかる」「解答の意味が理解できず、勉強が進まない」教科書や参考書の内容を理解するには、「自分なりに噛み砕いて考える力」が必要です。
でも大丈夫!このサイトでは、私が受けた質問や、つまずきポイントをもとに、わかりやすく解説していきます。
意味から理解し、噛み砕き方をマスターしましょう!!

勉強してるのに点が取れない人は、こっちも読んでみて!
∠Aの二等分線が分ける線分BDの長さは?
AB=10,BC=15,AC=15 である△ABCにおいて、∠Aの二等分線と辺BCの交点をDとする。線分BDの長さを求めよ。


角を2等分した線が、向かいの辺をどんな比に分けるのかが分かりません…

実は、∠Aをはさむ2辺と同じ比に分けるんだ。まずはこの性質を確かめてから、例題1を解こう!
内角の二等分線と辺の比
∠Aの二等分線には、向かいの辺BCを、∠Aをはさむ2辺 AB,AC と同じ比に分けるという性質があります。
具体的な三角形で、この性質を使って長さを求めてみましょう。
AB=6,AC=3,BC=6 の△ABCで、∠Aの二等分線と辺BCの交点をPとします。
性質より、BP:PC は AB:AC と等しくなります。
BP:PC=AB:AC=6:3=2:1
BC=6 を \(2:1\) に分けるので、BPはBC全体の \(\frac{2}{3}\)、PCはBC全体の \(\frac{1}{3}\) です。
\(\mathrm{BP}=6\times \frac{2}{3}=\color{#45A3DA}{4}\) \(\mathrm{PC}=6\times \frac{1}{3}=\color{#E9548E}{2}\)

一般に、△ABCの∠Aの二等分線と辺BCの交点をPとすると、次の式が成り立ちます。
BP:PC=AB:AC
点Pは線分BC上にあるので、このことを「点Pは辺BCを AB:AC に内分する」といいます。
Aから見て、ABの側にある部分がBP、ACの側にある部分がPCです。
同じ側どうしを対応させると覚えやすくなります。
点Cを通り、直線APに平行な直線を引き、直線BAとの交点をEとします。

APとECは平行なので、同位角が等しく ∠AEC=∠BAP です。
また、錯角が等しく ∠ACE=∠PAC です。
APは∠Aの二等分線なので ∠BAP=∠PAC です。
よって ∠AEC=∠ACE となり、△ACEは二等辺三角形なので AE=AC です。
さらに、△BECでPAとECが平行なので、BP:PC=BA:AE です。
AE=AC より、BP:PC=AB:AC が成り立ちます。
最初の問題を解こう
内角の二等分線の性質を使って、例題1を解いてみましょう。
AB=10,BC=15,AC=15 である△ABCにおいて、∠Aの二等分線と辺BCの交点をDとする。線分BDの長さを求めよ。

ADは∠Aの二等分線なので、点Dは辺BCを AB:AC に内分します。
BD:DC=AB:AC=10:15=2:3
BC=15 を \(2:3\) に分けるので、BDはBC全体の \(\frac{2}{5}\) です。
\(\mathrm{BD}=15\times \frac{2}{5}=\color{#45A3DA}{6}\)

比が分かったら、全体のうちのどれだけかを分数で考えると長さが求められるよ!
外角の二等分線と辺の比

次は、∠Aの「外角」の二等分線を考えるよ!
∠Aの外角とは、辺BAをAの先へ延ばした直線と、辺ACがつくる角です。

この外角の二等分線は、辺BCの延長と交わります。

その交点をQとすると、BQ:QC は、内角のときと同じ比 AB:AC と等しくなります。

点Qは線分BCの外側にあるので、このことを「点Qは辺BCを AB:AC に外分する」といいます。
具体的な三角形で、長さを求めてみましょう。
AB=6,AC=3,BC=4 の△ABCで、∠Aの外角の二等分線と直線BCの交点をQとします。

BQ:QC=AB:AC=6:3=2:1
BQの方がQCより長いので、点QはCの先(辺BCをCの側へ延ばした所)にあります。
BQが \(2\)、QCが \(1\) にあたるので、その差のBCは \(2-1=1\) にあたります。

BC=4 なので、1にあたる長さが4です。
\(\mathrm{QC}=4\times 1=\color{#E9548E}{4}\) \(\mathrm{BQ}=4\times 2=\color{#45A3DA}{8}\)
一般に、AB≠AC である△ABCの∠Aの外角の二等分線と直線BCの交点をQとすると、次の式が成り立ちます。
BQ:QC=AB:AC
AB=AC のときは、外角の二等分線が辺BCと平行になり、直線BCと交わらないので除きます。

内角なら内分、外角なら外分。どちらも比は AB:AC で同じだよ!
点Cを通り、直線AQに平行な直線を引き、辺ABとの交点をEとします。

AQは外角の二等分線なので、AQが辺BAの延長となす角と、AQが辺ACとなす角∠CAQは等しくなります。
AQとECは平行なので、同位角が等しく、∠AECはAQが辺BAの延長となす角と等しくなります。
また、錯角が等しく ∠ACE=∠CAQ です。
よって ∠AEC=∠ACE となり、△AECは二等辺三角形なので AE=AC です。
さらに、△BQAでECとQAが平行なので、BQ:QC=BA:AE です。
AE=AC より、BQ:QC=AB:AC が成り立ちます。
練習問題
AB=10,BC=12,AC=6 である△ABCにおいて、∠Aの二等分線と辺BCの交点をDとする。次のものを求めよ。
(1) BD:DC
(2) 線分BDの長さ

答えを見る
(1) BD:DC=AB:AC=10:6=5:3
(2) (1)より \(\mathrm{BD}=12\times \frac{5}{8}=\color{#45A3DA}{\frac{15}{2}}\)
AB=20,BC=10,AC=15 である△ABCにおいて、∠Aの外角の二等分線と辺BCの延長との交点をDとする。線分BDの長さを求めよ。

答えを見る
点Dは辺BCを AB:AC に外分するから
BD:DC=AB:AC=20:15=4:3
BCは \(4-3=1\) にあたるから \(\mathrm{BD}:\mathrm{BC}=4:1\)
よって \(\mathrm{BD}=4\times 10=\color{#45A3DA}{40}\)
まとめ:三角形の角の二等分線と辺の比

さて、今回のまとめだよ!
■ 内角の二等分線と辺の比
△ABCの∠Aの二等分線と辺BCの交点Pは、辺BCを AB:AC に内分する。
BP:PC=AB:AC
■ 外角の二等分線と辺の比
AB≠AC である△ABCの∠Aの外角の二等分線と直線BCの交点Qは、辺BCを AB:AC に外分する。
BQ:QC=AB:AC

また一つ賢くなった!

一人だと続かない人は、こんな方法もあるよ!





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