円の外部の点Pから円に引いた2本の直線PAとPDについて、PAの長さは$x$ cm、PCの長さは4 cm、CDの長さは2 cm、ABの長さは5 cmとわかっています。$x$の値を求める問題です。

幾何学方べきの定理二次方程式
2025/4/9

1. 問題の内容

円の外部の点Pから円に引いた2本の直線PAとPDについて、PAの長さはxx cm、PCの長さは4 cm、CDの長さは2 cm、ABの長さは5 cmとわかっています。xxの値を求める問題です。

2. 解き方の手順

方べきの定理を利用します。点Pから円に引いた2本の直線PAとPDについて、PA×PB=PC×PDPA \times PB = PC \times PDが成り立ちます。
まず、PBの長さを求めます。PB = PA + ABなので、PB=x+5PB = x + 5です。
次に、PDの長さを求めます。PD = PC + CDなので、PD=4+2=6PD = 4 + 2 = 6です。
方べきの定理より、PA×PB=PC×PDPA \times PB = PC \times PDなので、
x(x+5)=4×6x(x + 5) = 4 \times 6
x2+5x=24x^2 + 5x = 24
x2+5x24=0x^2 + 5x - 24 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると、
(x+8)(x3)=0(x + 8)(x - 3) = 0
x=8x = -8 または x=3x = 3
xxは長さなので、負の値は取りえません。したがって、x=3x = 3となります。

3. 最終的な答え

3

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