三角形の成立条件を利用します。三角形の3辺の長さをa, b, cとすると、
∣a−b∣<c<a+b という関係が成り立ちます。
この問題では、AB=4, AC=3なので、BCの長さをxとすると、
∣4−3∣<x<4+3 この範囲が分かります。しかし、具体的な角度の情報がないため、余弦定理を用いると、
BC2=AB2+AC2−2⋅AB⋅AC⋅cosA x2=42+32−2⋅4⋅3⋅cosA x2=16+9−24cosA x2=25−24cosA ここで、−1≤cosA≤1 なので、 −24≤−24cosA≤24 したがって、
25−24≤x2≤25+24 1≤x2≤49 xは1より大きく7より小さいので,cosA=1の時最小値x=1,cosA=−1の時最大値x=7になります. cosA=1 のとき,x2=1 よって,x=1 cosA=−1 のとき,x2=49 よって,x=7 三角形が成立するためには、1<x<7である必要があります。 ここではx2を求めるので、余弦定理の式を考えます。 BC2=AB2+AC2−2ABACcosA BC2=42+32−2⋅4⋅3cosA BC2=16+9−24cosA=25−24cosA cosA の範囲は −1≤cosA≤1なので、 cosA=−1 のとき、BC2=25−24(−1)=25+24=49 cosA=1 のとき、BC2=25−24(1)=25−24=1 したがって、1≤BC2≤49 となり、BC2 の最小値は1、最大値は49となります。 余弦定理より、BCの長さは 25−24cosAとなるので, ア は 25−24cosA です. またcosAの範囲が-1から1なので、BC2の取りうる値の範囲は 1から49となります。 したがって、BCの長さの取りうる値の範囲は 1から7となります。
cosA=−1 の時、BC=7 cosA=1 の時、BC=1 三角形の成立条件より,AB−AC<BC<AB+AC つまり、1<BC<7 BC2=25−24cosA