第153問の解答


1.問題 [平面図形]

問題図

左図の四角形ABCDで、

  • BC=辺CD=辺DA

  • =150度、∠90度

となっています。

さて、∠何度でしょうか。

 


2.解答例1(トトロ@Nさん、たこやき大学さん、あんみつさん、みずなぎさん、大岡敏幸さん、吉川裕貴さん、他多数)

四角形CEAD正方形となるように点をとります。

参考図1

△CBEは、BC=CEより二等辺三角形
BCE=∠BCD−∠ECD150−90=60度

よって、△CBE正三角形となり、BC=CE、∠BEC60度

△BEAは、BE=EAより、二等辺三角形
BEA=∠BEC+∠CEA60+90=150度

よって、∠EAB(180−150)/2=15度

従って、∠BAD=∠EAD−∠BAE90−15=75度となります。


答:75度

以上


3.解答例2( 川田智之さん、他)

からADと平行に引いた線分とDCの延長線との交点をE、
からCDと平行に引いた線分とADの交点をとします。

参考図2

∠BEC=∠CDA=90度、∠BCE=180−∠BCD=30度
よって、BE=BC×1/2

四角形BEDF長方形となるので、DF=BE=AD×1/2
よって、AF=DF=AD×1/2

従って、△BDA二等辺三角形

ところで、△BCD二等辺三角形より、∠CDB=(180−150)/2=15度

よって、∠BAD=∠BDA=90−15=75度となります。


4.解答例3(あまれっとさん、他)

四角形BCDE平行四辺形(菱形)となるよう点をとります。

参考図3

△BCD二等辺三角形∠BCD=150度より、∠BDC=15度
同様に、△BED二等辺三角形∠BED=150度より、∠BDE=15度

よって、∠EDA=90−(15+15)=60度

ED=ADより、△EDA正三角形
よって、∠DAE=∠DEA=60度

△BEA二等辺三角形∠BEA=360−(150+60)=150度より、∠EAB=15度

従って、∠BAD=∠EAB+∠DAE=15+60=75度となります。


5.解答例4(高橋道広さん、mitchさん、他)

△CDE正三角形となるよう点をとります。

参考図4

BC=EC=ED=EAより、△BCE△EDA二等辺三角形

∠BCE=150−60=90度より、∠BEC=45度
∠EDA=90−60=30度より、∠DAE=∠DEA=75度

∠BEC+∠CED+∠DEA=45+60+75=180度
よって、B、E、A一直線上にあることになり、
∠A=∠DAE=75度となります。


6.解答例5(うっしーさん、他)

四角形BEDA平行四辺形となるよう点をとります。
また、DCの延長線とBEの交点をとします。

参考図5

∠BCF=180−150=30度、∠BFC=∠CDA=90度より、
BF=BC×1/2

BE=AD=BCより、EF=BF=BC×1/2
よって、△BCE正三角形となります。

△ECD二等辺三角形∠ECD=360−(150+60)=150度
よって、∠CED=15度

よって、∠A=∠BED=∠BEC+∠CED=60+15=75度となります。


7.解答例6(ET2世さん、他)

△ABCと同じ三角形を辺ADにつくり、△EADとします。

参考図6

△BCD二等辺三角形∠BCD=150度より、∠BDC=15度
よって、∠BDA=90−15=75度

△EAD≡△ABCより、∠ADE=∠BCA=150−45=105度

よって、∠BDA+∠ADE=75+105=180度となり、B、D、E一直線上にあることになります。

従って、△BAEAB=EAとなり、二等辺三角形

∠BAE=∠BAD+∠DAE=∠BAD+∠CBA=360−(150+90)=120度

よって、∠DEA=(180−120)/2=30度

∠A=∠BAC+∠CAD=∠DEA+∠CAD=30+45=75度となります。