原点O、点A(6, 2)、点B(2, 4)を頂点とする三角形OABについて、 (1) 3辺の長さを求める。 (2) 三角形OABが直角二等辺三角形であることを示す。

幾何学座標平面三角形距離ピタゴラスの定理直角二等辺三角形
2025/8/12

1. 問題の内容

原点O、点A(6, 2)、点B(2, 4)を頂点とする三角形OABについて、
(1) 3辺の長さを求める。
(2) 三角形OABが直角二等辺三角形であることを示す。

2. 解き方の手順

(1) 3辺の長さを求める。(問題文に解答が書いてありますが、計算で求めます。)
点A(x1, y1)、点B(x2, y2)間の距離は (x2x1)2+(y2y1)2\sqrt{(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2} で計算できます。
OAの長さ:
OA=(60)2+(20)2=36+4=40=210OA = \sqrt{(6-0)^2 + (2-0)^2} = \sqrt{36 + 4} = \sqrt{40} = 2\sqrt{10}
OBの長さ:
OB=(20)2+(40)2=4+16=20=25OB = \sqrt{(2-0)^2 + (4-0)^2} = \sqrt{4 + 16} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}
ABの長さ:
AB=(26)2+(42)2=(4)2+22=16+4=20=25AB = \sqrt{(2-6)^2 + (4-2)^2} = \sqrt{(-4)^2 + 2^2} = \sqrt{16 + 4} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}
(2) 三角形OABが直角二等辺三角形であることを示す。
まず、二等辺三角形であることを示すために、2辺の長さが等しいことを確認する。
OB=AB=25OB = AB = 2\sqrt{5} であるから、三角形OABは二等辺三角形である。
次に、直角三角形であることを示すために、ピタゴラスの定理を満たすことを確認する。
OA2=(210)2=40OA^2 = (2\sqrt{10})^2 = 40
OB2=(25)2=20OB^2 = (2\sqrt{5})^2 = 20
AB2=(25)2=20AB^2 = (2\sqrt{5})^2 = 20
OB2+AB2=20+20=40=OA2OB^2 + AB^2 = 20 + 20 = 40 = OA^2
よって、OA2=OB2+AB2OA^2 = OB^2 + AB^2 が成り立つので、三角形OABは角Bが直角の直角三角形である。
以上より、三角形OABは直角二等辺三角形である。

3. 最終的な答え

(1) OA=210OA = 2\sqrt{10}, OB=25OB = 2\sqrt{5}, AB=25AB = 2\sqrt{5}
(2) 三角形OABは直角二等辺三角形である。

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