【中3数学】AB∥DC、AD=BD、∠BAD=60°、∠BCD=40° のとき ∠x、∠y は?補助線なしで解ける角度問題

中3数学

今日の1問は、図形センスが試される角度問題です。
補助線なしで解けたらすごい! 中学3年生までの知識だけで解けます♪

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今日の問題

図で、AB ∥ DC、AD = BD、∠BAD = 60°、∠BCD = 40° である。このとき、∠x、∠y の大きさをそれぞれ求めよ。(∠x は ∠BDC、∠y は ∠DBC)

AB∥DC、AD=BD、∠BAD=60°、∠BCD=40°の図で、∠xと∠yの大きさを求める問題の図

まずヒント

AD = BD から、△ABD はどんな三角形でしょうか。

AB ∥ DC なので、「錯角が等しい」というルールも使えます。

解き方

ステップ1 △ABD を調べる

AD = BD なので、△ABD は二等辺三角形で、底角が等しくなります。

∠ABD = ∠BAD = 60°。三角形の内角の和は 180° なので、∠ADB = 180° − 60° − 60° = 60° です。

3つの角がすべて 60° なので、△ABD は正三角形です。

ステップ2 ∠x を求める

AB ∥ DC なので、錯角は等しくなります。∠BDC = ∠ABD です。

∠ABD = 60° なので、∠x = 60° です。

ステップ3 ∠y を求める

△BCD の内角の和は 180° です。∠BDC = 60°、∠BCD = 40° なので、

∠y = ∠DBC = 180° − 60° − 40° = 80° です。

ステップ4 別の角度で確かめる

∠ABC = ∠ABD + ∠DBC = 60° + 80° = 140°。AB ∥ DC なので、∠ABC + ∠BCD = 140° + 40° = 180°(同側内角の和)になり、確かに成り立ちます。

答え

∠x = 60°、∠y = 80°

△ABD が正三角形になることが決め手です。

ひらめきで解く方法

AD = BD と ∠BAD = 60° の組み合わせを見たら、「正三角形」を思い出します。

平行線があるときは、錯角(Z の形)や同側内角(コの字の形)を探すと、角度がどんどん移せます。

間違えやすいところ

  • ∠x は ∠BDC、∠y は ∠DBC です。どの角を聞かれているかを、図で確認します
  • 二等辺三角形の底角は、等しい辺の「反対側」にある角です(AD = BD なら ∠A と ∠B)
  • 錯角が等しくなるのは、平行線のときだけです

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