<例題>中心が O の円の中に2つの 正三角形ABC、正三角形PHR が下図のようにあると
き、2つの正三角形の辺の長さ比を求めよ。
<解答>△ABC の辺の長さを 2×31/2r、△PHR の辺の長さを 2×31/2s とし、
点は図に示してあるものとする。
条件より、(OP)S=(OI+IP)S
=(OI)S+2(OI・IP)+(IP)S
=(OI)S+2(0)+(IP)S ∵ OI⊥IP
=(OI)S+(IP)S・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
|OP|=|OC|=2r
|OI|=|OH+HP|=|OH|+|HP|=r+3s
|IP|=(31/2)s
上の式を(1)に代入、
(2r)2=(r+3s)2+(31/2s)2
4r2=r2+6rs+9s2+3s2
0=−3r2+6rs+12s2
=r2−2rs−4s2
=(r/s)2−2(r/s)−4
r/s=1+51/2
r:s=1+51/2:1
上の式より、△ABC の辺の長さ:△PHR の辺の長さ
=(2×31/2r):(2×31/2s)
=r:s
=1+51/2:1=3.236・・・:1
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