$\triangle ABC$において、$\angle A = 60^\circ$, $\angle B = 45^\circ$, $AC = 4$のとき、辺$BC$の長さを求めます。

幾何学三角形正弦定理余弦定理辺の長さ外接円
2025/7/9
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5. 次の$\triangle ABC$において、辺$BC$の長さを求めなさい。

1. 問題の内容

ABC\triangle ABCにおいて、A=60\angle A = 60^\circ, B=45\angle B = 45^\circ, AC=4AC = 4のとき、辺BCBCの長さを求めます。

2. 解き方の手順

正弦定理を利用します。正弦定理とは、
asinA=bsinB=csinC\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}
という関係が成り立つ定理です。
ここで、a,b,ca, b, cはそれぞれ角A,B,CA, B, Cの対辺の長さを表します。
今回、BC=a,AC=bBC = a, AC = bとおくと、
BCsinA=ACsinB\frac{BC}{\sin A} = \frac{AC}{\sin B}
が成り立ちます。A=60\angle A = 60^\circ, B=45\angle B = 45^\circ, AC=4AC = 4を代入すると、
BCsin60=4sin45\frac{BC}{\sin 60^\circ} = \frac{4}{\sin 45^\circ}
sin60=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, sin45=22\sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}なので、代入して、
BC32=422\frac{BC}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{4}{\frac{\sqrt{2}}{2}}
BC=32422BC = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{4}{\frac{\sqrt{2}}{2}}
BC=3282BC = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{8}{\sqrt{2}}
BC=432BC = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{2}}
BC=4322BC = \frac{4\sqrt{3}\sqrt{2}}{2}
BC=26BC = 2\sqrt{6}

3. 最終的な答え

BC=26BC = 2\sqrt{6}
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6. 次の$\triangle ABC$において、外接円の半径$R$を求めなさい。

1. 問題の内容

ABC\triangle ABC があり、その外接円の中にあります。A=30\angle A = 30^\circ であり、BC=8BC = 8です。この外接円の半径RRを求めます。

2. 解き方の手順

正弦定理を利用します。asinA=2R\frac{a}{\sin A} = 2R
ここで、aa は角AAの対辺の長さを表し、RRは外接円の半径です。
BC=a=8BC = a = 8, A=30\angle A = 30^\circなので、
8sin30=2R\frac{8}{\sin 30^\circ} = 2R
sin30=12\sin 30^\circ = \frac{1}{2}なので、代入して、
812=2R\frac{8}{\frac{1}{2}} = 2R
16=2R16 = 2R
R=8R = 8

3. 最終的な答え

R=8R = 8
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7. 次の$\triangle ABC$において、辺$AB$の長さを求めなさい。

1. 問題の内容

ABC\triangle ABCにおいて、AC=3AC = 3, C=45\angle C = 45^\circ, BC=2BC = \sqrt{2}のとき、辺ABABの長さを求めます。

2. 解き方の手順

余弦定理を利用します。余弦定理とは、
c2=a2+b22abcosCc^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos C
という関係が成り立つ定理です。
ここで、a,b,ca, b, cはそれぞれ角A,B,CA, B, Cの対辺の長さを表します。
今回、AB=c,AC=b,BC=aAB = c, AC = b, BC = aとおくと、
c2=a2+b22abcosCc^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos C
が成り立ちます。AC=3,BC=2,C=45AC = 3, BC = \sqrt{2}, \angle C = 45^\circを代入すると、
c2=(2)2+32223cos45c^2 = (\sqrt{2})^2 + 3^2 - 2\cdot \sqrt{2} \cdot 3 \cos 45^\circ
cos45=22\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}なので、代入して、
c2=2+96222c^2 = 2 + 9 - 6\sqrt{2}\cdot \frac{\sqrt{2}}{2}
c2=11622c^2 = 11 - 6\cdot \frac{2}{2}
c2=116c^2 = 11 - 6
c2=5c^2 = 5
c=5c = \sqrt{5}

3. 最終的な答え

AB=5AB = \sqrt{5}

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