374 重要 例題 73 中線定理の利用 四角形ABCD の対角線 BD, AC の中点をそれぞれ M, Nとすると AB2+BC2+CD+DA=AC+BD2+4MN2 であることを証明せよ。 共 A D M B p.363 基本事項 CHART & SOLUTION ( 線分)の問題 中線があれば中線定理 △ABD (中線 AM), △CDB (中線 CM), MCA (中線 MN) に中線定理を適用して, 証明すべき等式を導けばよい。 B M 線分AMは△ABDの中線 D △ABCの辺BC の中点を とすると 答 中線定理 △ABDに中線定理を適用して D AB2+AD2=2AM2+2BM2 A ① △CDB に中線定理を適用して M Z CD2+CB2=2CM2+2BM 2 ①+②から AB2+BC2+ CD2+DA 2 ② B =2AM2+4BM2+2CM2 ここで,MCAに中線定理を適用して ゆえに MA2+MC2=2MN2+2AN 2 AB2+BC2+CD+DA2=2(AM2+CM2)+4BMA =2(2MN+2AN2)+4BM2 =4AN+4BM + 4MN? =AC2+BD+4MN2 AB2 + AC2 =2(AM2+BM2) N 補助線 AM, CM, MN を 引くとわかりやすい。 inf. BN, DN, MN を引き, BCA, △DAC, NBD に中線定 理を適用しても証明できる。 ■4AN2=(2AN)=AC2 4BM2-(2BM)2=BD²