PQ=10、∠AQB=150°のとき、ABの長さを求める問題です。

幾何学三角比余弦定理図形長さ
2025/4/5

1. 問題の内容

PQ=10、∠AQB=150°のとき、ABの長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、AQとBQの長さを求めます。
∠PAQ=30°、∠PBQ=45°、PQ=10より、
AQ=PQtan30=1013=103AQ = \frac{PQ}{\tan 30^\circ} = \frac{10}{\frac{1}{\sqrt{3}}} = 10\sqrt{3}
BQ=PQ=10BQ = PQ = 10
次に、余弦定理を用いてABの長さを求めます。余弦定理は以下の通りです。
AB2=AQ2+BQ22AQBQcosAQBAB^2 = AQ^2 + BQ^2 - 2 \cdot AQ \cdot BQ \cdot \cos∠AQB
問題文より∠AQB=150°なので、cos150=32\cos{150^\circ} = -\frac{\sqrt{3}}{2}となります。
したがって、
AB2=(103)2+102210310(32)AB^2 = (10\sqrt{3})^2 + 10^2 - 2 \cdot 10\sqrt{3} \cdot 10 \cdot (-\frac{\sqrt{3}}{2})
AB2=300+100+300AB^2 = 300 + 100 + 300
AB2=700AB^2 = 700
AB=700=1007=107AB = \sqrt{700} = \sqrt{100 \cdot 7} = 10\sqrt{7}

3. 最終的な答え

AB=107AB = 10\sqrt{7}

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