大学入試センター試験 2016年(平成28年) 追試 数学ⅠA 第5問 解説
解説
まず、三角形の内心について復習をしておこう。
復習
図Aにおいて、
同じ色の線分の長さは等しい。
同じ色・記号の角の大きさは等しい。
等しい線分・角が、結構たくさんある。
復習が終わったところで、問題を解こう。
図Bにおいて、点Pは△ABDの内心なので、DPは∠ADBの二等分線。
よって、
解答ア:1, イ:2
同様に、点Qは△ACDの内心なので、DQは∠ADCの二等分線。
よって、
解答ウ:1, エ:2
以上より、
直径に対する円周角は直角なので、このことから、点Dは線分PQを直径とする円の円周上にあることが分かる。
よって、問題選択肢のうち正しいのは1。
解答オ:1
次は、①式。図Aで復習した「頂点から2つの接点までの長さは等しい」ってのを使うんだろうって考えられるけど、図Bだとちょっとごちゃごちゃしすぎなので、必要な部分だけを抜き出そう。
ついでに、必要な部分を分かりやすく着色して名前をつけてみた。
図Cで、
①式ができた。
解答カ:2, キ:0
△ABDで同じように考えて、
解答ク:3, ケ:1
△ACDで、
解答コ:1, サ:0
この①~③を使ってEHを表す。
図Bより、
なので、①式から②式を辺々引いてみよう。
となる。この式の右辺は③式と同じなので、
であることが分かる。
解答シ:3
これまでに分かったことを図Bに書き込む。けど、図がややこしくなってきたので、必要な部分だけを抜き出して整理してみた。
図Dで、KはEFの中点。
また、式AよりEH=DFなので、
解答ス:0
このことから、△JHKと△JDKは合同であり、
点Dは円Jの円周上にあるので、JDは円Jの半径。
なので、JHも円Jの半径。
以上より、点Hは円Jの円周上にある。
解答セ:1