三角形ABCにおいて、角Aが45度、辺ACの長さ $b$ が3、辺ABの長さ $c$ が $2\sqrt{2}$ であるとき、辺BCの長さ $a$ を求める問題です。

幾何学三角形余弦定理辺の長さ角度
2025/4/7

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、角Aが45度、辺ACの長さ bb が3、辺ABの長さ cc222\sqrt{2} であるとき、辺BCの長さ aa を求める問題です。

2. 解き方の手順

余弦定理を用いて辺BCの長さ aa を求めます。余弦定理は以下の式で表されます。
a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A
問題文から、 b=3b=3, c=22c=2\sqrt{2}, A=45A=45^\circ であるので、これらの値を余弦定理の式に代入します。
a2=32+(22)22322cos45a^2 = 3^2 + (2\sqrt{2})^2 - 2 \cdot 3 \cdot 2\sqrt{2} \cdot \cos 45^\circ
cos45=22\cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} であるので、
a2=9+812222a^2 = 9 + 8 - 12\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}
a2=1712222=171222=1712=5a^2 = 17 - 12\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 17 - 12 \cdot \frac{2}{2} = 17 - 12 = 5
a2=5a^2 = 5 であるから、a=5a = \sqrt{5} です。
aa は辺の長さなので正の値を取ります。

3. 最終的な答え

5\sqrt{5}

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