問題11545・・・やどかりさんのブログ http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/37182102.html#37183026 より Orz〜
図のように、AB=5,BC=CD=20,DA=10 である四角形ABCDがあります。
∠EAB=∠DAF,∠ECB=∠DCF となるように、対角線DB上に点F,DBの延長上に点E をとるとき、
長さの比 AE:EC:CF:FA=? 更に、EB=BD であるとき、(EB,BF,FD)=?
解答
△AEB:△AFD=AE・AB:AF・AD=EB:FD 、△CEB:△CFD=CE・CB:CF・CD=EB:FD だから、
AE・AB:AF・AD=CE・CB:CF・CD 、5AE:10AF=20CE:20CF 、AE・CF=2AF・CE です。
△AEF:△ABD=AE・AF:AB・AD=EF:BD 、△CEF:△CBD=CE・CF:CB・CD=EF:BD だから、
AE・AF:AB・AD=CE・CF:CB・CD 、AE・AF:50=CE・CF:400 、CE・CF=8AE・AF です。
AE・CF=2AF・CE ,CE・CF=8AE・AF を辺々乗じて、AE・CF・CE・CF=16AF・CE・AE・AF 、
CF2=16AF2 、CF=4AF 、
AE・CF=2AF・CE に代入して、AE・4AF=2AF・CE 、CE=2AE です。
ここで、2cos∠EAF=2cos∠DAB だから、
(AE2+AF2−EF2)/(AE・AF)=(AB2+AD2−BD2)/(AB・AD) 、
△AEF:△ABD=AE・AF:AB・AD=EF:BD と併せて、
(AE2+AF2−EF2)/EF=(AB2+AD2−BD2)/BD 、
同様に (CE2+CF2−EF2)/EF=(CB2+CD2−BD2)/BD 、
辺々減じて、(CE2+CF2−AE2−AF2)/EF=(CB2+CD2−AB2−AD2)/BD 、
(4AE2+16AF2−AE2−AF2)/EF=(202+202−52−102)/BD 、
(3AE2+15AF2)/EF=675/BD 、(3AE2+15AF2)/(AE・AF)=675/(AB・AD) 、
(AE2+5AF2)/(AE・AF)=225/(5・10) 、(AE2+5AF2)/(AE・AF)=9/2 、
2(AE2+5AF2)=9AE・AF 、(AE−2AF)(2AE−5AF)=0 、AE=2AF または 2AE=5AF です。
AE=2AF のとき CE=2AE=4AF=CF となり、適しません。
2AE=5AF のとき AE=5AF/2 ,CE=2AE=5AF になり、CF=4AF だから、
AE:EC:CF:FA=5AF/2:5AF:4AF:AF=5:10:8:2 です。
また、EB:FD=△AEB:△AFD=AE・AB:AF・AD=(5AF/2)・5:AF・10=5:4 になりますので、
EB=BD であるとき、EB:BF:FD=5:1:4 です。
更に、パップスの中線定理により、
AE2+AD2=2EB2+2AB2 ,CE2+CD2=2EB2+2CB2 、
4AE2+4・102=8EB2+8・52 ,4AE2+202=2EB2+2・202 、
辺々減じて、0=6EB2−600 、EB=10 です。
EB:BF:FD=5:1:4 と併せて、(EB,BF,FD)=(10,2,8) です。
☆ EB=BD であるとき、 AE2+AD2=2EB2+2AB2 、
AE2+102=2・102+2・52 、AE2=150 、
AE=5√6 ,EC=10√6 ,CF=8√6 ,FA=2√6 になります。
*やどかりさんとこの過去問[549]を参考に考えました ^^;
[546]を参考に,ぐちゃぐちゃやってたら...以下の値が求まりました ^^; AE:EC:CF:FA=5:10:8:2
BE=20*10 DF=20*8 so…EB:BF:FD=10:2:8
20^2:(8t)*(10t)=10:12 t=√6
20^2+6*8^2-2*20*8√6*x=(8y)^2 , 20^2+6*10^2-2*20*10√6*x=(10y)^2 を解くと、y=1 so… (EB,BF,FD)=(10,2,8)
|