## 1. 問題の内容

幾何学チェバの定理メネラウスの定理円周角
2025/7/7
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1. 問題の内容

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7. チェバ・メネラウスの定理: 三角形ABCにおいて、AR:RB = 2:1, AQ:QC = 3:2であるとき、BP:PCとAO:OPの比を求める。

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8. 円周角: 円Oにおいて、BDは直径、∠CBD=76°であるとき、∠BAD, ∠BAC, ∠BOCの角度を求める。

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2. 解き方の手順

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7. チェバ・メネラウスの定理

チェバの定理より、
ARRBBPPCCQQA=1\frac{AR}{RB} \cdot \frac{BP}{PC} \cdot \frac{CQ}{QA} = 1
与えられた条件より、ARRB=21\frac{AR}{RB} = \frac{2}{1}, AQQC=32\frac{AQ}{QC} = \frac{3}{2}であるから、CQQA=23\frac{CQ}{QA} = \frac{2}{3}となる。
これを代入すると、
21BPPC23=1\frac{2}{1} \cdot \frac{BP}{PC} \cdot \frac{2}{3} = 1
43BPPC=1\frac{4}{3} \cdot \frac{BP}{PC} = 1
よって、BPPC=34\frac{BP}{PC} = \frac{3}{4}
次に、メネラウスの定理(直線RQが辺BC, CA, ABまたはその延長と交わるとき)より、
BPPCCQQAARRB=1\frac{BP}{PC} \cdot \frac{CQ}{QA} \cdot \frac{AR}{RB} = 1
△ABPにおいて、直線ROでメネラウスの定理を用いると、
AOOPPCCBBRRA=1\frac{AO}{OP} \cdot \frac{PC}{CB} \cdot \frac{BR}{RA} = 1
AOOPPCPC+BPBRRA=1\frac{AO}{OP} \cdot \frac{PC}{PC+BP} \cdot \frac{BR}{RA} = 1
BPPC=34\frac{BP}{PC} = \frac{3}{4}なので、PC=43BPPC = \frac{4}{3}BP
PCPC+BP=43BP43BP+BP=43BP73BP=47\frac{PC}{PC+BP} = \frac{\frac{4}{3}BP}{\frac{4}{3}BP+BP} = \frac{\frac{4}{3}BP}{\frac{7}{3}BP} = \frac{4}{7}
ARRB=21\frac{AR}{RB} = \frac{2}{1}なので、BRRA=12\frac{BR}{RA} = \frac{1}{2}
AOOP4712=1\frac{AO}{OP} \cdot \frac{4}{7} \cdot \frac{1}{2} = 1
AOOP27=1\frac{AO}{OP} \cdot \frac{2}{7} = 1
AOOP=72\frac{AO}{OP} = \frac{7}{2}
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8. 円周角

BDは円Oの直径なので、∠BCD = 90°である。
∠CBD = 76°より、∠BDC = 90° - 76° = 14°
∠BADは∠BDCの円周角なので、∠BAD = ∠BDC = 14°
∠BAC = ∠BAD + ∠DAC
∠DACは∠DBCの円周角なので、∠DAC = ∠DBC = 76°
∠BAC = 14° + 76° = 90°
∠BOCは∠BDCに対する中心角なので、∠BOC = 2 * ∠BDC = 2 * 14° = 28°
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3. 最終的な答え

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7. BP: PC = 3:4, AO: OP = 7:2

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8. ∠BAD = 14°, ∠BAC = 90°, ∠BOC = 28°

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