半径が $r$ と $r'$ である2つの円があり、中心間の距離が $d$ であるとき、それら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円の位置関係
2025/8/2

1. 問題の内容

半径が rrrr' である2つの円があり、中心間の距離が dd であるとき、それら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、2つの円の位置関係によって決まります。具体的な手順は以下の通りです。
* **r=2,r=7,d=1r = 2, r' = 7, d = 1 の場合:**
* d<rrd < |r - r'| のとき、円が完全に内包されているため、共通接線は0本です。
* このケースでは、rr=27=5|r - r'| = |2 - 7| = 5 であり、d=1<5d = 1 < 5 なので、共通接線は0本です。
* **r=5,r=3,d=2r = 5, r' = 3, d = 2 の場合:**
* d<rrd < |r - r'| のとき、円が完全に内包されているため、共通接線は0本です。
* rr=53=2|r-r'| = |5-3| = 2 であり、d=2d=2 なので、d=rrd = |r - r'|が成り立ちます。
* これは、一方が他方を内接している状態です。
* 内接しているとき、共通接線は1本です。

3. 最終的な答え

* r=2,r=7,d=1r = 2, r' = 7, d = 1 のとき、共通接線は 0 本です。
* r=5,r=3,d=2r = 5, r' = 3, d = 2 のとき、共通接線は 1 本です。

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