■B3(4)の解答例
【中学生レベルで】
辺AB上に∠BCE=30°となる点Eをとる。
四角形EBCDは(20,60,30,50)の整角四角形であるから∠BDE=10°である。
∵3(2)で証明済み。
∠ECD=∠EDC=50°であるから⊿ECDは二等辺三角形でありEC=ED・・・①となる。
また,∠ECA=∠EAC=35°であるから⊿ECAは二等辺三角形でありEC=EA・・・②である。
①,②よりED=EAとなり,⊿EDAは二等辺三角形となる。
その頂角∠DEA=30°であるから∠EDA=∠EAD=75°となり
∠BDA=∠BDE+∠EDA=10°+75°=85°となる。
(2010/12/06)

【高校レベルで】
⊿BCDにおいて,∠BDC=180°-(60°+80°)=40°である。
⊿ABDにおいて,・・・①(正弦定理)
⊿ACDにおいて,・・・②(正弦定理)
⊿ABCにおいて,・・・③(正弦定理)
①,②,③を辺々掛け合わせると

・・・④ である。

ここで,・・・⑤ である。
<証明は,後述>
④,⑤より

分母を払って移項すると

三角関数の積和の公式を用いると

両辺に2を掛け、整理すると

三角関数の和積の公式を用いると

であるから
よって ・・・(答)

【⑤の証明】
左辺-右辺

分子

∴  【終証】
(2010/10/26)