中学生からの挑戦状Part8

中学生からの挑戦状Part8解答


◆Takaaki Yosiduさんからの解答。


【コメント】

この図をよく見て考えてみてください。
∠CDBの大きさがわかった方、またメールくださいね。


◆海外の高校生 Masanao Chidaさんからの解答。

答えは80度


◆海外 nymc さんからの解答。

この問題の図において、点A, C, D, E, H の位置関係は
中学生からの挑戦状Part6』のそれぞれ点C, D, B, A, H の位置関係と同じである。

すなわちPart6の(C, D, B, A, H)をそれぞれ(A, C, D, E, H)と置きかえると
この『中学生からの挑戦状Part8』の左半分と同じ図形になる。

Part6の答えを利用すると、この問題では
∠ACE=40度となる。

すると、
∠CAD=180−(∠ACD+∠ADC)
 =180−(70+80)
 =30度

よって、
∠CBF=∠CAD=30度

ここで、BFとCDの交点をGとすると、平行線の錯角なので
∠BGD=∠ADG=80度

よって、
∠BCG=∠BGD−∠CBG
 =80−30
 =50度

三角形BCDはBD=CDの二等辺三角形なので
∠CDB=180−2x∠BCG=80度(答え)

左半分がPART6と同じだということに気づけばあとは簡単。
どうやっても解けますね。


◆東京都 榎本 孝一 さんからの解答。

掲載されている解答と違う答がでました。

∠CBDが30°になるところまでは,既出の問題・解答と同じなので省略します。

FD//CBなので,∠BFDも30°となります。
ここで,△CFDを辺CDについて折り返し,△CODを作る。

このとき,△CFOは正三角形となり,
OC=OFであり,∠CBF=30°,∠COF=60°であること等から,
点Oは△BCFの外心となります。

よって,OC=OF=OBです。

また,題意より,DC=DBであることから,
△DOC≡△DOBとなります。

よって,∠ODC=∠ODBで,
先ほどの,折り返した関係から,
∠CDF=∠CDOで,FD//CBより,
∠BCD=∠CDFとなります。

これらのことから,∠BCD=x とすると,
∠CBD= ∠BCD=∠CDF=∠CDO=∠BDO=x

となり,△BCDの内角について考えると,

∠BCD+∠CBD+∠CDB
=∠BCD+∠CBD+∠CDO+∠BDO
= x + x + x + x
=4x
=180

よって,x=45°なので,
∠CDB=90°・・・(答)


◆大分県 ケンタロウ さんからの解答。

まず、線分BDをB側に延長線を引き延長線上の任意の点Gをおく。

∠CDBをXとすると、問題から△CBDは二等辺三角形であることがわかる。
そのことから
∠CBD=90−
(△CDBより)

また、DF//BCより∠CBF=50+X(同位角)

よって、∠CBD+∠CBF=180度から
90−
+50+X=180
X=80

故に、∠CDBは80度。


◆静岡県の中学校3年生 Mr.X さんからの解答。

CB//EDだから、∠CDE=∠DCB=50°(錯角)
辺CD=辺DBで、二等辺三角形になるから、
∠DCB=∠DBC=50°

50°+50°=100°
180°−100°=80°だから∠CDB=80°


◆静岡県 村松 芳子 さんからの解答。

まず、∠CAD=30°を求める。
挑戦状のpart6を参考にして求める)

したがって、∠CBF=30°

次に、図のように、線分FBを一辺とする正三角形FBGを作図する。

∠BFD=∠DFG=30°、FB=FG、FDは共通より、
△FDB≡△FDG

ゆえに、DB=DG

条件よりCD=DBだから、DB=DG=CD
したがって、C,B,GはDを中心とする同一円周上の点である。
∠CBG=30°+60°=90°だから、∠CDG=180°
すなわち、CDGは直線である。

また、∠FBG=60°、∠FCG=30°より、C,F,Gは点Bを中心とする同一円周上にあると言える。
ゆえに、BC=BF=BG(半径)
ゆえに、△BCFは頂角30°の二等辺三角形である。
ゆえに、∠BCF=75°
ゆえに、∠BCD=75°−30°=45°
ゆえに、△CDBは底角45°の二等辺三角形である。

したがって、∠CDB=90°

(終わり)

「寄せられた解答」のなかで、榎本さん以外は皆80°となっていますが、これは間違いです。
この間違いについて説明します。

∠CDB=80°なら、∠DCB=∠DBC=50°
∠CDE=50°だから、CB//ED

条件よりFD//DBだから、点Fと点Eは一致することになる。
図のような、角度の関係となる。一見、正しい関係のように見えます。ところが....

CDをDの方向に延長し、BD=DGとなるように、Gをとる。
∠BDG=100°だから、∠DBG=∠DGB=40°
∠EDB=130°、∠BDG=100°だから、
∠EDG=130°

ゆえに、△EDB≡△EDG(二辺夾角より)

したがって、△EGBは正三角形である。

∠ECG=30°(円周角)、∠EBG=60°(中心角)の関係より、C,E,GはBを中心とする同一円周上の点である。

ゆえに CB=EB=GBとなり、∠BCE=∠BEC=75°

ところが、図では∠BCE=80°であるから、図の角度が間違っていることになる。
すなわち、FとEは異なる点でなければならない。


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