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相似を利用する問題
画像の真ん中らへんで、
「S1とS2の接点を通りV1の底面に平行な平面でVを切り分けて相似に注目することにより」
とありますが、どの部分の相似を利用して比例式
s:t=cosθ:cosθ-2s
を導いたのですか。
いろいろ考えてみても、微妙に違ってしまいます。
回答
いとうさん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく!
相似な2つの図形の相似比がp:qなら、対応する部分の長さの比もp:qっていうのが納得できれば簡単なのですが。
立体ではなく、断面の図でいくと、△ABC∽△ADEで、相似比はAP:AQ(あ、Pは2球の接点、Qは下の球と底面の接点です!)=cosθ:(cosθー2s)です。2つの三角形の内接円は対等な部分なので、半径の比s:tもそれに等しいはずです。
これでどうでしょう?
納得する?しにくい?
納得しにくいかもしれませんね。別の説明を考えてみます。
S₁,S₂の中心をO₁,O₂としておきます。
相似ですからAQ:AP=DQ:BPです。
ところで、∠O₁DQ=∠O₂BP=$\dfrac{90°-\theta}{2}$ で、
$\tan \dfrac{90°-\theta}{2} =k$ とすると、
DQ=O₁Q/k、BP=O₂P/kとあらわされるので、
DQ:BP=O₁Q/k:O₂P/k=O₁Q:O₂P=s:t
以上より、AQ:AP=DQ:BP=s:t
これで大丈夫ですか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないとか、コメント欄に書いてください。会話型をめざしています(笑)。コメントを書いてくれないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。よろしく。
返信遅れました(汗)回答ありがとうございます! 三角形の内接円の中心点は頂点を二等分するという性質を利用するのですね。 tanを利用する発想はまったく思いつかなかったです。
できれば、対応するものの比は相似比に等しい、で理解したほうが発展性があります。お役に立ってよかったです。またどうぞ。