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수학

삼각형의 내각의 이등분선 정리

by 여행과 수학 2022. 11. 16.
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삼각형의 내각의 이등분선 정리

내각의 이등분선 정리
삼각형의 내각의 이등분선 정리

ABCABC에서 AA의 이등분선과 변 BCBC 와의 교점을 DD이라 할 때

¯AB:¯AC=¯BD:¯CD¯¯¯¯¯¯¯¯AB:¯¯¯¯¯¯¯¯AC=¯¯¯¯¯¯¯¯BD:¯¯¯¯¯¯¯¯CD

 를 만족한다.

 

또한 위 정리의 역도 성립한다.

즉, ABCABC에서 변 BCBC위의 한 점 DD에 대하여

¯AB:¯AC=¯BC:¯CD¯¯¯¯¯¯¯¯AB:¯¯¯¯¯¯¯¯AC=¯¯¯¯¯¯¯¯BC:¯¯¯¯¯¯¯¯CD가 성립하면, 선분 ADADBACBAC의 이등분선이다.

 

증명하기

증명1

() 선분 ABAB의 연장선과, 점 CC 를 지나고 선분 ADAD와 평행한 직선의 교점을 EE라 하자.

 

선분 ADAD와 선분 CECE가 평행하므로 BAD=AECBAD=AEC이다. ( 동위각)

 

따라서 BAD∼△BEC 이다.

 

삼각형의 닮음비가 같으므로 ¯AB:¯AE=¯BD:¯CD 이다.

 

또한 엇각에 의해 BAC=ACE 가 성립하므로 ¯AC=¯AE 이다.

 

따라서 ¯AB:¯AC=¯BD:¯CD 이다.

 

역방향 증명
역방향 증명

() 선분 AB의 연장선과, 점 C 를 지나고 선분 AD와 평행한 직선의 교점을 E라 하자.

 

¯AB:¯AC=¯BD:¯CD 이고,

 

삼각형의 닮음비가 같으므로 ¯AB:¯AE=¯BD:¯CD이다.

 

따라서 ACE는 이등변삼각형이므로 ACE=AEC 이다.

 

또한 ¯AD//¯CE이므로 엇각에 의해 ACE=CAD 이다.

 

따라서 ¯ADBAC의 이등분선이다.

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