算数(*^.^*)算数問題  

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2004年5月7日〜5月20日回答は締め切りました。
第10問 

△ABCの中に点Pをとり各頂点と結ぶと

∠ABP=∠PBC=16° 
∠BAP=30°
∠PCB=14°

となりました。

この時∠ACP(ア)の角度は何度ですか?

10mon.GIF

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解答

28°

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△BCPを線分BCを軸として折り返した時、点Pと重なる点をQ、△ABPを線分ABを軸にして折り返した時、点Pと重なる点をRとし、CPの延長線とABとの交点をSとする。

10monANS.GIF

∠ASC=∠SBC+∠SCB=16x2+14=46°

∠APC=∠ASP+SAP=46+30=76°

△CPQは二等辺三角形より

∠CPQ=(180−14x2)÷2=76°

BP=BQ=BR ∠QBP=∠RBP=16x2=32°より

△BPQと△BPRは合同。よって PQ=PR

AR=AP ∠RAP=30x2=60°より

△ARPは正三角形。よって PR=AP=PQ

△CAPと△CQPは2辺が等しくそのはさむ角が等しいので合同

よって

∠ACP=14x2=28°

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皆様からの解法
皆様からいただいたメールから転記しました。
内容が一部抜粋になっている場合もあります、ご了承ください。

tomhさん
∠APC=76度ということは、すぐにわかります。
正弦定理で、   PC = (sin16/sin14)PB,  PA = (sin16/sin30)PB = 2PBsin16.  
余弦定理で、   (AC/PB)^2 = (sin16/sin14)^2 + 4(sin16)^2 -4(sin16/sin14)sin16cos76.   
ここで、cos76=sin14を使うと、   (AC/PB)^2 = (sin16/sin14)^2     
∴ AC = (sin16/sin14)PB.  ∴ AC = PC  ∴ ∠ACP = 180 -2x76 = 28度.

yanさん
PからAB、BCにおろした垂線の交点をM,Nとする。 ∠PAB=30度からPA=2PM またBPは∠ABCの2等分線なのでPM=PN よってPA=2PN ここで∠CPA=76度 ∠CPN=76度、∠CNP=90度であることから 僂PNは僂APをCからAPにおろした垂線で2等分したものになる。 よって∠ACPは、∠PCN(=∠PCB)の2倍になる。
yan.GIF

tekiさん
角の2等分線をもう1本引き、三角形QBCを作ると、点Pは、この三角形の内心。 三角形QAPが二等辺三角形になるので、APとCQは 直交します。 よって、CQは角PCAの二等分線になってますね。 つまり、求める角度は14×2=28度
ゴンともさん
先ずCから直線ABに対して直線を引きその交点をDとし
またその直線と直線APとの交点をEとした。
∠PCD=14度・・・・・・1.GIF
とすると∠BDC=120度・・・・・・2.GIF
すると∠CDA=60度,すると∠CEA=∠DEA=90度・・・・・・3.GIF
ここで内角の二等分線の交点は内心
これと2.GIFとより∠PDC=∠ADC=60度
これと3.GIFとより∠DPA=30度・・・・・・4.GIF
すると題意の図で∠DAP=30度
これと4.GIFとより△DPAは二等辺三角形
これと3.GIFとよりPE=EA
またこれと3.GIFとCDが共通であることより
△PEC=△AECより∠PCD=∠ACD
これと1.GIFとより∠PCD=∠ACD=14度
∴ ∠PCD+∠ACD=∠ア=28度・・・・・・(答え)
寺脇犬さん
APを延長してBCと交わる点を Rとすると 角ARB=118度  角ARC=62度 角CPR=104度  角APC=76度  次に三角形CAPの形状を調べる。 と言うのは、  任意の三角形に於いて 二つの内角の二等分線の長さが 等しければ その三角形は二等辺三角形である。(これは 証明されている定理)  三角形CAPに於いて 今 角A < 角P と仮定する。 まず 角A 角Pの二等分線を AD  PE として 線分CE上に 点Fを 角CAD=角EPFとなるようにとる、 さらに 角A < 角APFより  辺AF上に 点Gを  AG=PFであるようにとる さらにさらに 線分AD上に 点Hを   GH と FP が平行となるようにとる。  このとき 三角形AGH ≡ 三角形PFE が成立する。 それで PE=AH がいえる。  AH < AD なんで、   角A < 角P なら PE < AD  角A > 角P なら  PE > AD 従ってもし PE=AD が成立すれば   角A =角P なんで 三角形CPAは 二等辺三角形って ことになるわけですね。  以上から 角A=角P=76度で 求める角ACPは 28度
信三さん
APの右側に、三角形APQが正三角形になるように点Qを取り正三角形APQを作る。
BCの上に、BD=BAとなる点Dを取る。
QとC、PとDを結んで、3個の三角形を作る。以下にこれらが合同であることを示す。
角PDB=30度、角PCD=14度から、角CPD=16度。
点Pの周りの角度は、角CPQ以外は既知で、計算すると角CPQ=16度。
従って、三角形PCDと三角形PCQは2辺とこれを挟む角が等しいので合同。
従って、角PCQ=14度。
点Qの周りの角度は、AQP=60度、PQC=150度から、角AQC=150度。
従って、三角形PCQと三角形ACQは2辺とそれを挟む角が等しいので合同。
従って、角ACQ=14度。
従って角ACP=ACQ+PCQ=28度
浜田 明巳さん
次のCで解きました.  /* r10.c */ #include<stdio.h> #include<math.h> #include<conio.h> void main(){   double kizami=.01,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Px,Py,Axx,Ax_max,Ax_min;   double a,b,c,d,sa,min=1000.0,kotae,rad;   int dankai;   Bx=.0;   By=.0;   Cx=1.0;   Cy=.0;   Axx=.0;   rad=4.0*atan(1.0)/180.0;   /* BP:y=tan(rad(16.0))*(x-Bx)+By=a*x+b */   a=tan(rad*16.0);   b=a*(-Bx)+By;   c=tan(rad*(90.0-(90.0-16.0*2.0-30.0))); /* APの傾き */   for(dankai=1;dankai<=14;dankai++){     if(dankai==1){       Ax_min=kizami;       Ax_max=2.0;     }     else{       Ax_min=Axx-kizami;       Ax_max=Axx+kizami;       kizami*=.1;     }     for(Ax=Ax_min;Ax<=Ax_max;Ax+=kizami){       Ay=Ax*tan(rad*(16.0*2.0));       /* AP:y=c*(x-Ax)+Ay=c*x+d */       d=c*(-Ax)+Ay;       /* Py=a*Px+b=c*Px+d */       Px=(d-b)/(a-c);       Py=a*Px+b;       sa=fabs(atan((Py-Cy)/(Cx-Px))/rad-14.0);       if(min>sa){         min=sa;         Axx=Ax;         kotae=(atan((Ay-Cy)/(Cx-Ax))-atan((Py-Cy)/(Cx-Px)))/rad;         printf("∠ACP=%25.20lf°,|∠PCB-14°|=%25.20lf°\n",kotae,min);       }     }   }   getch(); }

順位

正解者

到着日時

1位

ゴンともさん

2004年5月7日 22:10:29

2位

oguchan1さん

2004年5月7日 22:12:05

3位

永弘 世之介さん

2004年5月7日 22:18:08

4位

nobuさん

2004年5月7日 22:18:25

5位

みかんさん

2004年5月7日 22:19:25

6位

ちずさん

2004年5月7日 22:24:01

7位

あさ ★さん

2004年5月7日 22:25:03

8位

経友会の進作さん

2004年5月7日 22:31:00

9位

なにわさん

2004年5月7日 22:40:10

10位

tomhさん

2004年5月7日 22:52:38

11位

yanさん

2004年5月7日 22:55:28

12位

呑@ウルトラ酔っぱらいさん

2004年5月7日 22:59:24

13位

tekiさん

2004年5月7日 23:45:49

14位

まちゃぴさん

2004年5月8日 9:26:16

15位

すてっぷさん

2004年5月8日 13:09:49

16位

寺脇犬さん

2004年5月8日 19:32:52

17位

ziziさん

2004年5月8日 22:30:11

18位

さささん

2004年5月9日 0:13:51

19位

浮浪さん

2004年5月9日 10:39:38

20位

秀才くんさん

2004年5月9日 17:01:11

21位

始 受験勉強君さん

2004年5月9日 19:44:38

22位

信三さん

2004年5月10日 3:32:26

23位

息子と乙女さん

2004年5月10日 14:34:55

24位

きょろ文さん

2004年5月10日 16:40:23

25位

しなちくさん

2004年5月13日 23:32:49

26位

codraさん

2004年5月15日 15:59:33

27位

奥入瀬さん

2004年5月16日 0:55:37

28位

ほげさん

2004年5月17日 14:28:38

29位

浜田 明巳さん

2004年5月19日 11:41:22

30位

算数の森さん

2004年5月20日 1:20:39

31位

ドルジさん

2004年5月22日 10:46:30

TOPに行けるよ♪