関連問題5の解答

 GH に関して T,D は B,E と対称なので
  ET は GH と BD の交点 M を通る。 (詳細)
  (増加を押す)

  ∠MEI = 45°= ∠MBI なので
 M,E,B,I は同一円周上にある。((1) が示せた。)
  (増加を押す)

 また ∠MIE = ∠MBE = 45°となるので
 ∠MEI = 45° = ∠MIE となり ME = MI を得る
 J, D は GH に関して I, E と対称なので
  MJ = MI, ME = MI である
  (増加を押す)

 P は 傳EI の内心なので
 ∠EBP = ∠IBP,∠BIP = ∠EIP, ∠BEP = ∠IEP である。
 特に ∠EBP = ∠IBP なので P は BM 上にある。
  (増加を押す)

∠EPM + ∠BEP = ∠PEM + ∠BEP (後の *1 参照)なので
 ∠EPM = ∠PEM となり ME = MP となる。
  (増加を押す)

ME = MP = MI = MJ = MD なので
E,P,I,J,D は M を中心とする円周上にある。((2) が示せた)
  (増加を押す)

BEMI が円に内接し、∠EBI = 90°なので IM は ET 直交する。
J,D,B は GH に関して I,E,T に対称なので JM も DB と直交する。
∠EMP = ∠EMI - ∠PMI = 90°- ∠PMI = ∠PMJ -∠PMI = ∠IMJ
が成り立つ。従って次が成り立つ。
  (増加を押す)

MIAJ は MEQP を M を中心に 90°回転したものなので
儔EP は 僊IJ と合同である。
また対称性より 僥JI とも合同である。((3) が示せた。)

最初の問題
「FI = 傳EI の内接円の半径」が示せた。
関連問題4の
「 PJ と AB とが平行」も示せたことになる。

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(*1)
 ∠EPM + ∠BEP = ∠EBP + ∠BEP + ∠BEP = = 45°+ ∠BEIである。また
 ∠PEM + ∠BEP = ∠BEM = 180°- ∠BIM =   (90°- ∠BIE) + (90°- ∠EIM) = ∠BEI + 45°  となる。
   (四辺形 BEMI が円に内接していること、傳EI が 直角三角形であることを使った。)