円に内接する四角形ABCDにおいて、対角線の交点をPとする。PA=3, PB=x, PC=4, PD=8-xのとき、xの値を求める。

幾何学四角形内接対角線比例関係二次方程式
2025/4/3

1. 問題の内容

円に内接する四角形ABCDにおいて、対角線の交点をPとする。PA=3, PB=x, PC=4, PD=8-xのとき、xの値を求める。

2. 解き方の手順

円に内接する四角形の対角線の性質より、
PAPC=PBPDPA \cdot PC = PB \cdot PD
が成り立つ。与えられた値を代入すると、
34=x(8x)3 \cdot 4 = x \cdot (8 - x)
12=8xx212 = 8x - x^2
x28x+12=0x^2 - 8x + 12 = 0
この二次方程式を解く。因数分解すると、
(x2)(x6)=0(x - 2)(x - 6) = 0
したがって、x=2x = 2 または x=6x = 6 となる。
ここで、PD=8xPD = 8 - xであるから、x<8x < 8を満たす必要がある。
どちらの解もこの条件を満たす。

3. 最終的な答え

x = 2, 6

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