三角形の内角が60°未満である場合の矛盾の証明方法

高校数学

この問題では、三角形の内角の少なくとも1つが60°以上であることを証明する方法について考えます。特に、内角が全て60°未満と仮定した場合の矛盾を示す方法に焦点を当てます。

1. 問題の整理

三角形ABCにおいて、内角が全て60°未満だと仮定します。この仮定が正しいならば、三角形の内角の和は常に180°であることを考慮すると、この条件は矛盾する可能性があることがわかります。

2. 正三角形の登場

仮定に従い、正三角形ABCを登場させ、各辺の長さが等しい場合を考えます。この正三角形では、内角は全て60°です。したがって、内角が60°未満であるとする仮定は、正三角形においては成立しません。

3. 余弦定理を使った証明

余弦定理を用いて、内角が全て60°未満の三角形が存在しないことを示します。余弦定理によれば、三角形の辺の長さと角度の関係が示されます。この式を使って、仮定が成立しないことを計算で示すことができます。

4. まとめと結論

内角が全て60°未満であるという仮定は、正三角形を考えることで矛盾が生じることがわかります。このように、内角が全て60°未満の三角形は存在しないことが証明されました。

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