図に示された長さに基づいて、線分QAの長さを求める問題です。

幾何学メネラウスの定理線分比図形
2025/8/12

1. 問題の内容

図に示された長さに基づいて、線分QAの長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

メネラウスの定理を利用します。三角形PBCと直線ARQについて、メネラウスの定理より、
PAABBRRCCQQP=1\frac{PA}{AB} \cdot \frac{BR}{RC} \cdot \frac{CQ}{QP} = 1
図から、PA = 6 + 2 = 8, AB = 6, BR = 2, RC = 4, CQ = 2, QP = xとします。ここで、QA=xQA = xとおきます。
すると、QP = PA - AQ = PR + RA, RP = 6+2 =

8. すると、$PA = 6, AB = 6, BR = 2, RC = 4$、 $CQ = 2$。

三角形APRと直線BQCにおいてメネラウスの定理を用いると、
PBBRRAAPCQQC=1\frac{PB}{BR} \cdot \frac{RA}{AP} \cdot \frac{CQ}{QC} = 1
82RA624=1\frac{8}{2} \cdot \frac{RA}{6} \cdot \frac{2}{4} = 1
また、PAARRBBCCQQP=1\frac{PA}{AR}\cdot\frac{RB}{BC}\cdot\frac{CQ}{QP}=1より
APPRRBBCCQQA=1\frac{AP}{PR} \frac{RB}{BC} \frac{CQ}{QA} = 1
ここで、PA = PR+RA=PR+6。
PA = 8。AR = QA - QR
PBBRRAAPCQQC=1\frac{PB}{BR} \cdot \frac{RA}{AP} \cdot \frac{CQ}{QC} = 1
PAARRBBCCQQA=1\frac{PA}{AR}*\frac{RB}{BC}*\frac{CQ}{QA} = 1
図より、PA=PR+RA = 8 なので、AP = 8、RB=2、BC=6、CQ=2。すると、
862426=PRRA=PRAPR\frac{8}{6} \cdot \frac{2}{4} \cdot \frac{2}{6} = \frac{PR}{RA} = \frac{PR}{A-PR}
PRARRBBCCQQP=1\frac{PR}{AR}*\frac{RB}{BC}*\frac{CQ}{QP}=1
RAAPPBBRRCCA=1\frac{RA}{AP} \frac{PB}{BR}\frac{RC}{CA}=1
RA88242+QA=1\frac{RA}{8}\frac{8}{2} \frac{4}{2+QA} =1
16RA/(2+QA)=116RA/(2+QA)=1
QAを求めるためにメネラウスの定理を用いて、
PBBR×RAAQ×QCCP=1\frac{PB}{BR} \times \frac{RA}{AQ} \times \frac{QC}{CP} = 1
82×6QA×26=1\frac{8}{2} \times \frac{6}{QA} \times \frac{2}{6} = 1
4×6QA×13=14 \times \frac{6}{QA} \times \frac{1}{3} = 1
243QA=1\frac{24}{3QA} = 1
8QA=1\frac{8}{QA} = 1
QA=8QA = 8
よって、QA=8

3. 最終的な答え

QA = 8/1 =8
答え:
QA = 8/1

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