問題は、図形に関する性質を利用して、指定された値を求めるものです。具体的には、以下の問題が含まれます。 (1) $\triangle ABC$ において、$AB=5$, $AC=8$ であり、$\angle A$ の二等分線と辺 $BC$ の交点を $D$ とするとき、$BD:DC$ を求める問題。 (5) 円周上に4点 $A, B, C, D$ があり、2つの弦 $AB, CD$ の交点を $P$ とする。$PA=5$, $PB=7$ であるとき、$PC \cdot PD$ を求める問題。 (6) 円周上に4点 $A, B, C, D$ があり、2つの弦 $AB, CD$ の交点を $P$ とする。$PA=\sqrt{3}$, $PC=3$, $PD=5$ であるとき、$PB$ を求める問題。

幾何学三角形角の二等分線方べきの定理
2025/7/13
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

問題は、図形に関する性質を利用して、指定された値を求めるものです。具体的には、以下の問題が含まれます。
(1) ABC\triangle ABC において、AB=5AB=5, AC=8AC=8 であり、A\angle A の二等分線と辺 BCBC の交点を DD とするとき、BD:DCBD:DC を求める問題。
(5) 円周上に4点 A,B,C,DA, B, C, D があり、2つの弦 AB,CDAB, CD の交点を PP とする。PA=5PA=5, PB=7PB=7 であるとき、PCPDPC \cdot PD を求める問題。
(6) 円周上に4点 A,B,C,DA, B, C, D があり、2つの弦 AB,CDAB, CD の交点を PP とする。PA=3PA=\sqrt{3}, PC=3PC=3, PD=5PD=5 であるとき、PBPB を求める問題。

2. 解き方の手順

(1) 角の二等分線の性質より、BD:DC=AB:ACBD:DC = AB:AC が成り立ちます。したがって、BD:DC=5:8BD:DC = 5:8 となります。
(5) 方べきの定理より、PAPB=PCPDPA \cdot PB = PC \cdot PD が成り立ちます。したがって、PCPD=57=35PC \cdot PD = 5 \cdot 7 = 35 となります。
(6) 方べきの定理より、PAPB=PCPDPA \cdot PB = PC \cdot PD が成り立ちます。したがって、3PB=35\sqrt{3} \cdot PB = 3 \cdot 5 となります。これから、PB=153=1533=53PB = \frac{15}{\sqrt{3}} = \frac{15\sqrt{3}}{3} = 5\sqrt{3} となります。

3. 最終的な答え

(1) BD:DC=5:8BD:DC = 5:8
(5) PCPD=35PC \cdot PD = 35
(6) PB=53PB = 5\sqrt{3}

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