内接円と内心(2017年センター試験本試数学ⅠA第5問(2))

(1)問題

△ABCにおいて、AB=3、BC=8、AC=7とする。また、△ABCの内心をIとする。

①頂点Aから辺BCに下した垂線AHの長さを求めよ。また、∠ABCを求めよ。

②△ABCの内接円と辺BC, CA, ABの接点をそれぞれP, Q, Rとしたとき、BPの長さを求めよ。

③△ABCの内接円の半径と、BIの長さを求めよ。

(2017年センター試験本試験数学ⅠA第5問(2)改)

(2)答案

①三角比を使った答案

③三角比を使って内接円の半径を求める答案

(3)解法のポイント

①と②の答案の流れは頭に入れておきましょう。

①三平方の定理を使って、垂線の長さの2乗を2通りで表して、方程式を立てます。

②内接円の性質から、等しくなる長さを利用して方程式を立てます。イメージとしては、三角形をぐるっとまわって戻ってくるというイメージです。

また、角度や内接円の半径は三角比を用いて求められることも多いです。答案に行き詰った場合は、試してみるとよいでしょう。

(4)必要な知識

①内心

→定義:角の二等分線の交点

②余弦定理

③三角形の面積の公式2つ