直径30cmの丸太から、切り口が最も大きくなるように正方形の角材を切り出すとき、その正方形の一辺の長さを求める問題です。

幾何学正方形三平方の定理図形最大化
2025/8/7

1. 問題の内容

直径30cmの丸太から、切り口が最も大きくなるように正方形の角材を切り出すとき、その正方形の一辺の長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

正方形の対角線が円の直径と一致するとき、正方形は円に内接し、切り口は最大となります。
正方形の一辺の長さを xx cmとすると、正方形の対角線は x2x\sqrt{2} cmとなります。
この対角線が円の直径と一致するため、以下の式が成り立ちます。
x2=30x\sqrt{2} = 30
この式を xx について解きます。
x=302x = \frac{30}{\sqrt{2}}
分母の有理化を行います。
x=3022x = \frac{30\sqrt{2}}{2}
x=152x = 15\sqrt{2}

3. 最終的な答え

切り口の正方形の1辺の長さは 15215\sqrt{2} cmです。

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