大阪市大

図において
∠CAB = ∠ACB
∠DAC = ∠BDC
∠ABD = 3∠DBC  であるとき
∠DAC = 30° であることを示せ。

これは息子から質問された問題です。
大阪市大の入試問題(01年)だそうです。
もっとも小問としてヒントがありました
もとの問題は後ろにつけておきます。

 解答


もとの問題

図において
∠DBC = x, ∠CAB = ∠ACB = y, ∠DAC = ∠BDC = z とおくとき
(1) AC/DC = sin(x+y)/sin(z) を示せ。
(2) AC/DC = 2cos(y)sin(z)/sin(x) を示せ。
(3) ∠ABD = 3x のとき z = 30°であることを示せ。