数学
高校生

(2)何してるのかさっぱりわかりません、、
一から十まで教えてください😭

三角形の性質 531 Check 例 題 284 AABC の内部に点Pがある。AP, BP, CP と対辺 との交点をそれぞれ D, E, Fとする. 10円 1) EF と AP との交点をQとする。点Pが△ABC の重心のとき,DP:PQ を求めよ。 (2) AD=l, BE=m, CF=n とし,△ABCの内 接円の半径をrとする.点Pが△ABC の垂心 三角形の重心内心 AA F E P B D C YA のとき, r 1-1 1 1 が成り立つことを示せ。 e m n 考え方(1) Pは △ABC の重心より,E, Fは AC, AB の中点であり,AP: PD=2:1 (2) △ABC の内心をIとすると,△ABC=AIBC+△ICA+△IAB (1)点Pが△ABC の重心のとき, E, F はそれぞれ AC, AB の中点であるから,中点連結定理より, よって, CP 点Pが△ABC の重心より, したがって, (2)AABC の内心をIとする. 解答 FE/BC △BPDのAEPQ BP:PE=2:1 JM F Q E DP:PQ=BP:PE=2:1 IP 「0 B D C 興時全宝急AABC=AIBC+AICA+△IAB れ等しいから AAPL よって、 (BC+CA+AB)r 1 A ×BC×ァ+;×CA×ァ+ラ×AB×r 2 線であるんエMH ADIMH FA AABC=S とおいて整理すると, BC+CA+AB 2S E の 1 …0 r B D 1 C D=}×CAXBE=}XABXCF ー方, △ABC=;×BC×AD= 1 -×CA×BE=→×AB×CF 2S=BC×&=CA×m=AB×N よって, BC=, CA= 2S 2S AB= n m これらを①に代入すると, 1__1/2S」 2S 2Se 2S 1 1 n m n m r Focus 重心は三角形の3本の中線の交点で, 各中線を 2:1 に内分 m血角の二等分線の交点で, 内接円の中心 o

回答

△ABC=△IBC+△ICA+△IAB
より、△ABCは図に示された補助線によって3つの三角形に分割できます。三角形の内心円の中心から接線を引くと、その直線と三角形の辺は必ず直角を作りますので、ID, IE, IFが三角形の面積の公式における高さの役割になります。そして、このID, IE, IFは全て内接円の半径=rになります。
そのため、△ABCを分割した3つの三角形にそれぞれ面積の公式を当てはめると「△ABC=1/2(BC+CA+AB)r」を導くことができ、これを変形させて「1/r=(BC+CA+AB)/2S」…①も導けます。

一方、最初から△ABCの面積を「1/2×底辺×高さ」で表そうとしたのが下の3つの式ですね。これを②としましょう。各頂点と内心を結んだ直線と各辺はこれまた直角を作りますので、この式が成立します。
そして、BC×l=CA×m=AB×n=2S、つまり2個分の△ABC。長方形ですね。ここから「BC=2S/l, CA=2S/m, AB=2S/n」が導けます。これを③としましょう

あとは代入するだけです。
②に③を代入し、それを①に代入しましょう。

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