二等辺三角形ABCに内接する半円Oの半径を求める問題です。AB = AC = 5cm、BC = 8cmとします。

幾何学二等辺三角形内接円面積三平方の定理半径
2025/3/13

1. 問題の内容

二等辺三角形ABCに内接する半円Oの半径を求める問題です。AB = AC = 5cm、BC = 8cmとします。

2. 解き方の手順

まず、三角形ABCの面積を求めます。
次に、半円Oの半径を rr とします。
三角形ABCの面積を、半円Oを利用して表します。
最後に、2つの面積の式を等式で結び、半径 rr を求めます。
ステップ1:三角形ABCの面積を求める
BCの中点をMとすると、AMはBCに対する垂線となります。
三角形ABMにおいて、三平方の定理より、
AM2+BM2=AB2AM^2 + BM^2 = AB^2
AM2+42=52AM^2 + 4^2 = 5^2
AM2+16=25AM^2 + 16 = 25
AM2=9AM^2 = 9
AM=3AM = 3
したがって、三角形ABCの面積Sは、
S=12×BC×AM=12×8×3=12S = \frac{1}{2} \times BC \times AM = \frac{1}{2} \times 8 \times 3 = 12
ステップ2:半円Oを利用して三角形ABCの面積を表す
三角形ABCの面積は、三角形ABOの面積、三角形ACOの面積、および半円Oの面積の和として表すことができます。
三角形ABOの面積は 12×AB×r=5r2\frac{1}{2} \times AB \times r = \frac{5r}{2}
三角形ACOの面積は 12×AC×r=5r2\frac{1}{2} \times AC \times r = \frac{5r}{2}
半円Oの面積は 12×πr2\frac{1}{2} \times \pi r^2 (この部分は不要)
三角形ABOの面積 + 三角形ACOの面積 = 5r2+5r2=5r\frac{5r}{2} + \frac{5r}{2} = 5r
したがって、三角形ABCの面積は、5r + (BC*r)/2 = 5r + 4r = 9r
ステップ3:半径 rr を求める
三角形ABCの面積は12だったので、
9r=129r = 12
r=129=431.333r = \frac{12}{9} = \frac{4}{3} \approx 1.333

3. 最終的な答え

1. 3 cm

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