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