問題編

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数学 第5章

問題編

円周角・接線・作図

問題編 — 手を動かして記録を残す。まだ不安なら先に要点編で復習。

① 導入

円周角・中心角・接線は証明と計算の両方で出ます。定理を「なぜ」付きで定着させます。

学習の進め方

導入→概念→例題→基本→標準→応用・入試形式→確認テスト。答えはタップ/入力で自動保存。

② 基本概念

  • 中心角は同じ弧の円周角の2倍
  • 同じ弧に対する円周角は等しい
  • 直径に対する円周角は90°
  • 接線は接点を通る半径に垂直

③ 図解

        C
       / \
      / 40°\
     A---O---B
       80°
同じ弧ABに対して ∠AOB=80°、∠ACB=40°

④ 例題

例1

弧に対する中心角 80° の円周角

例2

直径を弦とする円周角

例3

円周角 25° の中心角

⑤ 基本問題

1

接点Aでの接線と弦ABのなす角が38°である。この弦ABに対する反対側の円周角∠ACBを求め、接弦定理を説明せよ。

その角は接線の向こう側の弧の円周角に等しい

2

同じ弧に対する円周角

3

中心角 120° の円周角

4

半径 5、接線の接点から外部点まで 12 のとき、外部点から中心までの距離

5

円に内接する四角形ABCDで∠A=112°である。∠Cを求め、対角の性質を述べよ。

対角の和が180°

⑥ 標準問題

9

円周角 35°、同じ弧の中心角

10

接線が1本だけ引ける点は

11

二等辺に見える理由(半径)を説明

半径はすべて等しい

12

中心角 90° の円周角

⑦ 応用・入試形式

13

円Oの円周上に4点A、B、C、Dがあり、弧AB(点C、Dを含まない側の弧)に対する中心角 ∠AOB=120°である。点Cは弧ABを含まない方の弧(大きい方の弧)の上にあり、点Dは弧AB を含む方の弧(小さい方の弧)の上にある。∠ACBと∠ADBをそれぞれ求め、2つの角の和が どうなるか答えなさい。

∠ACBは中心角120°に対する円周角なので中心角の半分。∠ADBは、残りの弧(360°−120°=240°)に対する中心角の半分になることに注意する

答え(∠ACB):

答え(∠ADB):

2つの角の和:

14

円Oの半径は6cmである。円外の点Pから円Oまでの距離(OP)が10cmで、Pから円に接線を 引き、接点をTとする。接線の長さPTを求めなさい。また、もう一方の接点をT′とするとき、 四角形OTPT′の面積を求めなさい。

OT⊥PTなので△OTPは直角三角形。三平方の定理でPTを求める。四角形OTPT′は合同な直角三角形2つに分けられる

答え(PT):

答え(四角形OTPT′の面積):

15

円の内部で2つの弦AB、CDが点Pで交わっている。PA=4cm、PB=9cm、PC=6cmのとき、 PDの長さを求めなさい。さらに弦AB、CDの長さを比べ、どちらが円の中心に近いか、 理由も含めて答えなさい(弦は中心に近いほど長いことを用いてよい)。

交わる弦の性質 PA×PB=PC×PD を使ってPDを求める。その後AB=PA+PB、CD=PC+PDを計算して長さを比較する

答え(PD):

答え(中心に近い弦):

16

円Oの外部の点Pから円に2本の接線を引き、接点をそれぞれA、Bとする。∠APB=50°の とき、∠AOBの大きさを求めなさい。さらに、円周上でA、Bを通らない大きい方の弧の上に 点Cをとるとき、∠ACBの大きさを求めなさい。

OA⊥PA、OB⊥PBなので、四角形OAPBの内角の和が360°であることを使って∠AOBを求める。そのあと円周角の定理(中心角の半分)を使う

答え(∠AOB):

答え(∠ACB):

⑧ 確認テスト

制限時間:25〜30分 / 各問均等配点

1

中心角 100° の円周角

2

直径に対する円周角

3

円周角 42° の中心角

4

接線⊥半径を使う典型場面

三平方で接線長

5

中心角 150° の円周角

⑨ 完全解説

解答・解説は解説編を参照してください。

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