半径 $r$ と $r'$ である2つの円の中心間の距離を $d$ とするとき、与えられた $r$, $r'$, $d$ の値に対して、2つの円に引ける共通接線の本数を求める問題です。

幾何学共通接線幾何学的考察
2025/7/31

1. 問題の内容

半径 rrrr' である2つの円の中心間の距離を dd とするとき、与えられた rr, rr', dd の値に対して、2つの円に引ける共通接線の本数を求める問題です。

2. 解き方の手順

共通接線の本数は、半径の差と和、中心間の距離 dd の大小関係によって決まります。
(1) r=2,r=3,d=3r = 2, r' = 3, d = 3 のとき
半径の差: rr=32=1|r' - r| = |3 - 2| = 1
半径の和: r+r=2+3=5r + r' = 2 + 3 = 5
rr<d<r+r|r' - r| < d < r + r' なので、1<3<51 < 3 < 5 が成り立ちます。このとき、共通接線は1本引けます。
(2) r=2,r=4,d=6r = 2, r' = 4, d = 6 のとき
半径の差: rr=42=2|r' - r| = |4 - 2| = 2
半径の和: r+r=2+4=6r + r' = 2 + 4 = 6
d=r+rd = r + r' なので、6=66 = 6 が成り立ちます。このとき、共通接線は2本引けます。

3. 最終的な答え

1. 1本

2. 2本

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