[別館]球面倶楽部零八式markIISR

東大入試数学中心。解説なので解答としては不十分。出題年度で並ぶようにしている。大人の解法やうまい解法は極めて主観的に決めている。

1957年(昭和32年)東京大学-数学(幾何)[1]

2022.02.13記

[1] \triangle\rm ABC の辺 \rm BC の中点を \rm
Mとする.\angle\rm BAM+\angle ACB が直角であるとき,\triangle\rm ABC
はどのような形であるか.

2022.02.18記

[解答]
正弦定理から
\dfrac{\rm AM}{\sin\angle{\rm ABM}}=\dfrac{\rm BM}{\sin\angle{\rm BAM}}\cdots(i),
\dfrac{\rm AM}{\sin\angle{\rm ACM}}=\dfrac{\rm CM}{\sin\angle{\rm CAM}}\cdots(ii)
である.

いま,\angle\rm BAM+\angle ACM=90^{\circ}により \angle\rm ABM+\angle CAM=90^{\circ} であり,これと\rm BM=CMから (ii) は
\dfrac{\rm AM}{\cos\angle{\rm ABM}}=\dfrac{\rm BM}{\sin\angle{\rm BAM}}
となり,よって(i)から
\sin 2\angle{\rm ABM}=\sin 2\angle{\rm BAM}
となるので,

(a) \angle{\rm ABM}=\angle{\rm BAM},つまり
\angle{\rm A} が直角の直角3角形

または

(a) \angle{\rm ABM}=90^{\circ}-\angle{\rm BAM},つまり
\rm AB=AC の2等辺三角形

となる.