三角形ABCについて、辺ACの長さ、面積、外接円の半径を求める問題です。辺ABの長さは3cm、辺BCの長さは8cm、角Bは60°です。

幾何学三角形余弦定理面積外接円正弦定理
2025/8/7

1. 問題の内容

三角形ABCについて、辺ACの長さ、面積、外接円の半径を求める問題です。辺ABの長さは3cm、辺BCの長さは8cm、角Bは60°です。

2. 解き方の手順

(1) 辺ACの長さを求める。
余弦定理を用いる。
AC2=AB2+BC22ABBCcosBAC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos{B}
AC2=32+82238cos60AC^2 = 3^2 + 8^2 - 2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot \cos{60^\circ}
cos60=12\cos{60^\circ} = \frac{1}{2}なので、
AC2=9+6423812=9+6424=49AC^2 = 9 + 64 - 2 \cdot 3 \cdot 8 \cdot \frac{1}{2} = 9 + 64 - 24 = 49
AC=49=7AC = \sqrt{49} = 7
(2) 三角形ABCの面積を求める。
三角形の面積の公式を用いる。
S=12ABBCsinBS = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot BC \cdot \sin{B}
S=1238sin60S = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 8 \cdot \sin{60^\circ}
sin60=32\sin{60^\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}なので、
S=123832=63S = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}
(3) 三角形ABCの外接円の半径を求める。
正弦定理を用いる。
ACsinB=2R\frac{AC}{\sin{B}} = 2R (Rは外接円の半径)
AC=7AC = 7sin60=32\sin{60^\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}なので、
732=2R\frac{7}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 2R
2R=1432R = \frac{14}{\sqrt{3}}
R=73=733R = \frac{7}{\sqrt{3}} = \frac{7\sqrt{3}}{3}

3. 最終的な答え

(1) 辺ACの長さ:7cm
(2) 三角形ABCの面積:636\sqrt{3} cm2^2
(3) 三角形ABCの外接円の半径:733\frac{7\sqrt{3}}{3} cm

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