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数学A 円に外接する四角形

    あ あ (id: 2919) (2024年2月12日14:53)
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    初めて質問します。  ア〜オまでは解けました。 CD+DA=51 をどうやって解くのかが分かりません。高校三年生の問題です。よろしくお願いします。
    初めて質問します。

     ア〜オまでは解けました。
    CD+DA=51 をどうやって解くのかが分かりません。高校三年生の問題です。よろしくお願いします。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年2月12日18:42)
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    あ あ さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。 「あ あ」さんが複数人いるので、できたらアカウントネームを変えていただきたいのですが。 さて、CD+DAですが、あれこれ考えて時間を食ってしまいました。結局三角関数の加法定理を使うことにしました。これが最良かどうかは自信ありませんが、これで求められます。 円とAB,BC,CD,DAとの接点を順にE,F,G,Hとしますね。 ∠AOH=∠AOE=α、∠COF=∠COG=β、∠DOG=∠DOH=γ(ガンマ)と置くと、 HD=HO×tanγです。 まずγを求めます。 $\gamma=\dfrac{1}{2}(2\pi-2\alpha-\dfrac{\pi}{2}-2\beta)$ $=\dfrac{3}{4}\pi-(\alpha+\beta)$ 次に $\tan \gamma$ を求めます。 $\tan \gamma=\tan(\dfrac{3}{4}\pi-(\alpha+\beta)$ これを加法定理を使ってから整理すると $=\dfrac{-1-\tan(\alpha+\beta)}{1-\tan(\alpha+\beta)}$ あとは$\tan(\alpha+\beta)$ を加法定理を使って求めます。 $\tan \alpha=\dfrac{1}{3},\tan\beta=\dfrac{2}{3}$ を用いて計算すると $\tan(\alpha+\beta)=\dfrac{9}{7}$ が得られ、順にさかのぼれば $\tan \gamma=8$ になるので、HD=3×8=24。 よって、CD+DA=2+24+24+1=51 が求まります。 けっこう大変な問題でしたね。 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から説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。会話型を目指しています。返事がないと、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。コメント、よろしく。
    あ あ さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。
    「あ あ」さんが複数人いるので、できたらアカウントネームを変えていただきたいのですが。

    さて、CD+DAですが、あれこれ考えて時間を食ってしまいました。結局三角関数の加法定理を使うことにしました。これが最良かどうかは自信ありませんが、これで求められます。

    円とAB,BC,CD,DAとの接点を順にE,F,G,Hとしますね。
    ∠AOH=∠AOE=α、∠COF=∠COG=β、∠DOG=∠DOH=γ(ガンマ)と置くと、
    HD=HO×tanγです。
    まずγを求めます。
    γ=12(2π2απ22β)\gamma=\dfrac{1}{2}(2\pi-2\alpha-\dfrac{\pi}{2}-2\beta)
    =34π(α+β)=\dfrac{3}{4}\pi-(\alpha+\beta)
    次に tanγ\tan \gamma を求めます。

    tanγ=tan(34π(α+β)\tan \gamma=\tan(\dfrac{3}{4}\pi-(\alpha+\beta)

    これを加法定理を使ってから整理すると
    =1tan(α+β)1tan(α+β)=\dfrac{-1-\tan(\alpha+\beta)}{1-\tan(\alpha+\beta)}

    あとはtan(α+β)\tan(\alpha+\beta) を加法定理を使って求めます。
    tanα=13,tanβ=23\tan \alpha=\dfrac{1}{3},\tan\beta=\dfrac{2}{3} を用いて計算すると
    tan(α+β)=97\tan(\alpha+\beta)=\dfrac{9}{7}
    が得られ、順にさかのぼれば
    tanγ=8\tan \gamma=8 になるので、HD=3×8=24。
    よって、CD+DA=2+24+24+1=51 が求まります。

    けっこう大変な問題でしたね。

    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から説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。会話型を目指しています。返事がないと、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。コメント、よろしく。
    あ あ (id: 2919) (2024年2月12日18:58)
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    こんばんは。はじめまして。 紛らわしい名前ですみませんmm なるほど、加法定理は全く思いつきませんでしたので、助かりました。今後は直角を見たら三角関数も考えにいれて解きます。 内接の問題は沢山あったのですが、外接する四角形は情報が少なく困り果てていたのでとても参考になりました。 ありがとうございました。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年2月12日19:18)
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    どういたしまして、お役に立てたならよかったです。またどうぞ。

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