<例題>点 O を中心とする半径 r の円の中に、図のように、半径 s の3つの円が接してい
るとき、s:r の値を求めよ。
<解答>点 は図に示してあるものとする。
(BC)S=(BA+AC)S
=(BA)S+2(BA・AC)+(AC)S
=(BA)S+2{(BM+MA)・(AM+MC)}+(AC)S
=(BA)S+2{(MC+MA)・(−MA+MC)}+(AC)S
(2・MC)S=2(BA)S+2{(MCS−MAS)}
2(MC)S=2(BA)S−2(MA)S
(BM)S=(BA)S−(MA)S・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
条件より、|BO|=r−s、|BM|=31/2(r−s)/2、|OM|=(r−s)/2、
|BA|=r+s、|MA|=|MO+OA|=(r−s)/2+r
上の式を(1)に代入、
{31/2(r−s)/2}2={r+s}2−{(r−s)/2+r}2
{31/2(r−s)}2=4{r+s}2−{(r−s)+2r}2
3(r−s)2=4{r+s}2−{3r−s}2
0=−8r2+20rs
=−2r+5s
2r=5s
∴ s:r=2:5
<解答>点 は図に示してあるものとする。
3平方の定理より、
|AB|2=|AM|2+|MB|2・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
条件より、|AB|=r+s、|BO|=r−s、|BM|=31/2(r−s)/2、
|OM|=(r−s)/2、|MA|=|MO+OA|=(r−s)/2+r
上の式を(1)に代入、
(r+s)2={(r−s)/2+r}2+{31/2(r−s)/2}2
4(r+s)2=(3r−s)2+3(r−s)2
4r2+8rs+4s2=9r2−6rs+s2+3r2−6rs+3s2
0=8r2−20rs
=2r−5s
2r=5s
∴ s:r=2:5
達人が上段から一振りで・・・、こんな答案をか書けなくてもOKですよ。
<例題>点 O を中心とする半径 r の円の中に、図のように、半径 s(甲の円)、t(丙の円)
の円が図のように、3づつ接しているとき、r:t の値を求めよ。
<解答>点 は図に示してあるものとする。
(BC)S=(BA+AC)S=(BA)S+2(BA・AC)+(AC)S から、
(BM)S=(BA)S−(MA)S・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
条件より、
|AB|=r+t、|BO|=r−2s−t、|BM|=31/2(r−2s−t)/2、
|OM|=(r−2s−t)/2、|MA|=|MO+OA|=(r−2s−t)/2+r
上の式を(1)に代入、
{31/2(r−2s−t)/2}2={r+t}2−{(r−2s−t)/2+r}2
3{(r−2s−t)}2=4{r+t}2−{(r−2s−t)+2r}2
3(r−2s−t)2=4{r+t}2−(3r−2s−t)2
3(r2+4s2+t2−4rs+4st−2tr)
=4{r2+2rt+t2}
−(9r2+4s2+t2−12rs+4st−6tr)2
0=−8r2−16s2+24rs−16st+20tr
=2r2+4s2−6rs+4st−5tr
前問より、r=5s/2
0=2(5s/2)2+4s2−6(5s/2)s+4st−5t(5s/2)
=25s2/2+4s2−15s2+4st−25ts/2
=25s2+8s2−30s2+8st−25ts
=3s2−17ts
=3s−17t
t=3s/17
上の式より、r:t=5s/2:3s/17=5/2:3/17=85:6
江戸時代の民衆の頭を悩ますのに十分。これが現代の中、高生には・・・?
何故か・・・、この種の問題は教科書にないねぇ。
我々の先祖である、日本人が考えた問題も教科書に取り込んだらどう・・・、
文科省さん!!!
|