$\triangle ABC$ において、$A = 135^\circ$, $b = \sqrt{3}-1$, $c = \sqrt{2}$ のとき、残りの辺の長さ $a$ と角 $B$, $C$ の大きさを求めます。

幾何学三角形余弦定理正弦定理角度辺の長さ
2025/4/3

1. 問題の内容

ABC\triangle ABC において、A=135A = 135^\circ, b=31b = \sqrt{3}-1, c=2c = \sqrt{2} のとき、残りの辺の長さ aa と角 BB, CC の大きさを求めます。

2. 解き方の手順

(1) 余弦定理を用いて辺 aa の長さを求めます。
余弦定理より、
a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A
a2=(31)2+(2)22(31)(2)cos135a^2 = (\sqrt{3}-1)^2 + (\sqrt{2})^2 - 2(\sqrt{3}-1)(\sqrt{2}) \cos 135^\circ
a2=(323+1)+22(31)(2)(22)a^2 = (3 - 2\sqrt{3} + 1) + 2 - 2(\sqrt{3}-1)(\sqrt{2})(-\frac{\sqrt{2}}{2})
a2=623+2(31)a^2 = 6 - 2\sqrt{3} + 2(\sqrt{3}-1)
a2=623+232a^2 = 6 - 2\sqrt{3} + 2\sqrt{3} - 2
a2=4a^2 = 4
a=2a = 2
(2) 正弦定理を用いて角 CC の大きさを求めます。
asinA=csinC\frac{a}{\sin A} = \frac{c}{\sin C} より、
2sin135=2sinC\frac{2}{\sin 135^\circ} = \frac{\sqrt{2}}{\sin C}
222=2sinC\frac{2}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{\sqrt{2}}{\sin C}
42=2sinC\frac{4}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{\sin C}
sinC=224=24=12\sin C = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
C=30C = 30^\circ
(3) 三角形の内角の和は 180180^\circ であるから、
B=180AC=18013530=15B = 180^\circ - A - C = 180^\circ - 135^\circ - 30^\circ = 15^\circ

3. 最終的な答え

a=2a = 2
B=15B = 15^\circ
C=30C = 30^\circ

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