センター試験数学ⅠA第5問

四角形ABCDにおいて、AB=4、BC=2、DA=DCであり、4つの頂点A,B,C,Dは同一円周上にある。 対角線ACと対角線BDの交点をE、線分BCを2:3に内分する点をF。直線FEと直線DCの交点をGとする。 ∠ABCの大きさが変化するとき四角形ABCDの外接円の大きさも変化することに注目すると、 ∠DAC=∠DCA=∠DBC=∠(    )。このことより、EC/AE=(1/2)である。 次に△ACDと直線FEに着目すると、GC/DG=(1/3)である。 (1)直線ABが点Gを通る場合について考える。  この時、△AGDの辺AG上に点Bがあるので、BG=(3)である。  また、直線ABと直線DCが点Gで交わり、4点ABCDは同一円周上にあるので、DC=(2)√(7)である。 (2)四角形ABCDの外接円の直径が最小となる場合について考える。  この時、四角形ABCDの外接円の直径は(4)であり、∠BAC=(  )°である。  また、直線FEと直線ABの交点をHとするとき、  GC/DG=(   )/(   )の関係に着目してAHを求めると、AH=(2)である。

数値を求めるのは、メネラウスとチェバ、方べきの定理を用いる。 メネラウスの定理 [url]http://tube.geogebra.org/material/simple/id/1733633#material/1741423[/url] チェバの定理[url]http://tube.geogebra.org/material/simple/id/1733623#material/1741489[/url] 方べきの定理[url]http://tube.geogebra.org/material/simple/id/2468043[/url]