三角形ABCにおいて、辺ABの長さが7、辺BCの長さが3、角ACBの大きさが120°であるとき、辺ACの長さを求めよ。辺ACの長さは画像から5であると推測できる。

幾何学三角形余弦定理辺の長さ角度
2025/7/12

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、辺ABの長さが7、辺BCの長さが3、角ACBの大きさが120°であるとき、辺ACの長さを求めよ。辺ACの長さは画像から5であると推測できる。

2. 解き方の手順

余弦定理を用いて、辺ACの長さを求める。
余弦定理は、a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos Aで表される。
この問題では、
AB2=AC2+BC22ACBCcos(120)AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos(120^\circ)
72=AC2+322AC3cos(120)7^2 = AC^2 + 3^2 - 2 \cdot AC \cdot 3 \cdot \cos(120^\circ)
cos(120)=12\cos(120^\circ) = -\frac{1}{2}なので、
49=AC2+92AC3(12)49 = AC^2 + 9 - 2 \cdot AC \cdot 3 \cdot (-\frac{1}{2})
49=AC2+9+3AC49 = AC^2 + 9 + 3AC
AC2+3AC40=0AC^2 + 3AC - 40 = 0
(AC+8)(AC5)=0(AC + 8)(AC - 5) = 0
AC=8AC = -8またはAC=5AC = 5
辺の長さは正の値なので、AC=5AC = 5

3. 最終的な答え

辺ACの長さは5です。

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