円と点Pがあり、点Pから円に2本の直線が引かれています。直線PAと直線PCが引かれており、PAの長さは$x$ cm、ABの長さは8 cm、PCの長さは6 cm、CDの長さは2 cmです。このとき、$x$の値を求める問題です。

幾何学方べきの定理二次方程式幾何
2025/4/9

1. 問題の内容

円と点Pがあり、点Pから円に2本の直線が引かれています。直線PAと直線PCが引かれており、PAの長さはxx cm、ABの長さは8 cm、PCの長さは6 cm、CDの長さは2 cmです。このとき、xxの値を求める問題です。

2. 解き方の手順

この問題は方べきの定理を利用して解きます。方べきの定理とは、円の外部の点Pから円に引いた2つの直線について、PA * PB = PC * PD が成り立つという定理です。
まず、PBの長さを求めます。PB = PA + AB なので、PB = x+8x + 8 cmです。
次に、PDの長さを求めます。PD = PC + CD なので、PD = 6+2=86 + 2 = 8 cmです。
方べきの定理の式にそれぞれの値を代入します。
PAPB=PCPDPA * PB = PC * PD
x(x+8)=68x * (x + 8) = 6 * 8
x2+8x=48x^2 + 8x = 48
x2+8x48=0x^2 + 8x - 48 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると、
(x+12)(x4)=0(x + 12)(x - 4) = 0
x=12x = -12 または x=4x = 4
xxは長さを表すので、負の値は不適切です。したがって、x=4x = 4となります。

3. 最終的な答え

4 cm

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