第59回  問題 (1月5日〜2月5日) 




 図のように半径1の円と OA=2 である点Aがあります。円O上に点Bをとり AB×AC=12となる点Cを
半直線AB上にとります。
 点Bが円O上を動くとき 点Cの描く図形の長さを求めて下さい。

解答

点Bが点Pに一致するときの点Cを点Q 点Bが点Rに一致するときの点Cを点Sとします。
AP=1より AQ=12   AR=3より AS=4となります。

仮定より AB×AC=AP×AQ=12
      よって AB/AP=AQ/AC  …@
 三角形ABPと三角形AQCにおいて
   角BAPと角QACは同じ角であり
   @より この角を挟む2辺の比が一定であるから
   △ABP ∽ △AQC
 よって 角APB=角ACQ   …A

同様に
仮定より AB×AC=AR×AS=12
      よって AB/AR=AS/AC  …B
 三角形ABRと三角形ASCにおいて
   角BARと角SACは同じ角であり
   @より この角を挟む2辺の比が一定であるから
   △ABR ∽ △ASC
 よって 角ARB=角ACS  …C

△BPRに着目すると 赤い角ー青い角=角PBR=90°

よって角ACQに着目すると 赤い角ー青い角=角SCQ=90°となる

これよりCはSQを直径とする円上にあることがわかる。
SQ=AQ-AS=12-4=8
よって 8×3.14=25.12