四角形 ABCD において
∠BAD の二等分線と BD との交点と
∠BCD の二等分線と BD との交点とが
一致するとき

∠ABC の二等分線と AC との交点と
∠ADC の二等分線と AC との交点とが
一致することを示せ。


解答

∠BAD の二等分線と BD との交点を E とおくと
∠BCD の二等分線と BD との交点とも E である。
このとき
AB : AD = BE : DE = CB : CD である。
∴ BA : BC = DA ; DC  ... @

∠ABC の二等分線と AC との交点を F,
∠ADC の二等分線と AC との交点を G とおく
このとき
AF : CF = BA : BC
AG : CG = DA : DC
これらと @ より
AF : CF = AG : CG を得て
F = G を得る
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