図形の復元問題(2)の解答例を示します。
(2)の解
ABを直径とする円P、BCを直径とする円Q、CDを直径とする円R、DAを直径とする円Sを考える。
①Aを通る直線Lと円Pとの交点をX、円Sとの交点をUとする。
②XとBを通る直線が円Qと交わる点をYとする。
③YとCを通る直線が円Rと交わる点をZとする。
④ZとDを通る直線が円Sと交わる点はUとなる。
したがって、四角形XYZUは長方形となる。
ABが直径から、 a + b = 90°
BCが直径から、 c + d = 90°
CDが直径から e + f = 90°
XAUが直線から、 a + x + h = 180°
XBYが直線から、 b + y + c = 180°
YCZが直線から、 d + z + e = 180°
ZDUが直線から、 f + u + g = 180°
これらを合計すると、
g + h = 90°
したがって、線分XAの延長と、線分ZDの延長の交点Uは、
直径をADとする円周上にあり、∠AUZは90°である。