円の中に四角形が内接しており、線分の長さがいくつか与えられています。線分ADの長さ $x$ を求める問題です。具体的には、OA=6、BC=4、AB=5が与えられています。

幾何学四角形方べきの定理二次方程式
2025/8/2

1. 問題の内容

円の中に四角形が内接しており、線分の長さがいくつか与えられています。線分ADの長さ xx を求める問題です。具体的には、OA=6、BC=4、AB=5が与えられています。

2. 解き方の手順

この問題は、方べきの定理を利用して解くことができます。
方べきの定理とは、円において、点Pから引いた2つの直線が円とそれぞれA, BおよびC, Dで交わるとき、
PAPB=PCPDPA \cdot PB = PC \cdot PD
が成り立つという定理です。
この問題では、点Dから円に引いた直線DAとDBが円と交わっています。よって方べきの定理より、
DADO=DBDCDA \cdot DO = DB \cdot DC
が成り立ちます。
それぞれの長さを求めます。
* DA = xx
* DO = DA + AO = x+6x + 6
* DB = 5
* DC = DB + BC = 5 + 4 = 9
これらの値を方べきの定理の式に代入すると、
x(x+6)=59x(x + 6) = 5 \cdot 9
x2+6x=45x^2 + 6x = 45
x2+6x45=0x^2 + 6x - 45 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると、
(x+15)(x3)=0(x + 15)(x - 3) = 0
したがって、x=15x = -15 または x=3x = 3 となります。
xx は線分の長さなので正の値をとります。よって、x=3x=3 が解となります。

3. 最終的な答え

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