円と直線
Point1 基礎事項
接線の長さ

円外の1点Aからひいた2本の接線の長さは等しい。

接弦定理

円Oの弦ABとその端点Aにおける接線ATが作る∠BATの大きさは、その角の内部に含まれる弧ABに対する円周角∠ACBに等しい。

接弦定理の逆
円Oの弧ABと半直線ATが直線ABの同じ側にあって、弧ABに対する円周角∠ACBが∠BATに等しいとき、直線ATは点Aで円Oに接する。

Point2 例題
1.下の図のように、円Oに内接する△ABCがある。点Cにおける円Oの接線とABの延長との交点をPとする。また、点Pを通りBCに平行な直線とACの延長との交点をQとする。ただしAC>BCとする。

(1) △ABC∽△PCQであることを証明せよ。
(2) CQ=4、PQ=7のとき、BCの長さを求めよ。

2.円Oの外部の点Pからこの円に接線PA、PBを引く。点Bを通り、PAと平行な直線が円Oと再び交わる点をCとするとき
(1) 直線ACは△PABの外接円の接線であることを証明せよ。
(2) ∠PAC=114°であるとき、∠PBCの大きさを求めよ。

Point3 解答
1.(1)

△ABCと△PCQにおいて、BC//PQから
∠ACB=∠PQC…@
また ∠BCP=∠CPQ、∠BCP=∠BAC
よって ∠BAC=∠CPQ…A
@、Aより△ABC∽△PCQ

(2) △ABC∽△APQから △APQ∽△PCQ
よってPQ:CQ=AQ:PQであるから 7:4=AQ:7
∴AQ=49/4
また、BC//PQからBC:PQ=AC:AQ
ここで AC:AQ=33:49
よって、BC:7=33:49から BC=33/7

2.(1)

図で、∠ABC=aとする。
PA//BCから ∠PAB=∠ABC=a(錯角)
PA=PBから ∠PAB=∠PBA=a
よって、△APBで ∠APB=180°−2a…@
また ∠ACB=∠PBA=a
よって、△ABCで ∠BAC=180°−2a…A
@Aより ∠APB=∠BAC
よって、直線ACは△PABの外接円の接線である。

(2)
∠PAC=∠PAB+∠BAC=a+180°−2a=180°−a
∴180°−a=114°から a=66°
よって ∠PBC=2×66°=132°

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