第34回 問題 (11月5日〜12月4日)
3角形ABCの重心をGとします 図のように AG=6cm BG=8cmであり
また AB×AB+BC×BC+CA×CA=492cm^2 となっています。
このとき CGの長さを求めてください。
解答
AG,BG,CGを延長しBC.CA.ABと交わる点をL,M,Nとします。
Gは重心ですから AL=9 BM=12となります。
またGは重心ですから L,M,NはBC,CA,ABの中点になっています。
中線定理から
AB^2+AC^2=2(AL^2+BL^2) よって AB^2+AC^2=2 (81+BC^2/4) ……@
BC^2+AB^2=2(BM^2+CM^2) よって BC^2+AB^2=2 (144+AC^2/4) ……A
AC^2+BC^2=2(CN^2+AN^2) よって AC^2+BC^2=2 (CN^2+AB^2/4) ……B
@ABを足すと 2(AB^2+BC^2+CA^2)=2(CN^2+225+(AB^2+BC^2+CA^2)/4)
両辺を2で割りAB^2+BC^2+CA^2=492を代入して
492=CN^2+225+123より
CN^2=144
CN=12
CG=12×2/3=8
このような三角形が存在することは @に
AB^2+CA^2=492-BC^2を代入して BCを求め 三角形の成立条件を満たすことを
調べることになります。
もちろん 存在することが確認できます。(省略)