三角形ABCにおいて、点Qが辺ACを2:1に内分し、点Rが辺ABを1:2に内分するとき、線分COとORの比を求める問題です。

幾何学メネラウスの定理三角形線分の比内分
2025/4/9

1. 問題の内容

三角形ABCにおいて、点Qが辺ACを2:1に内分し、点Rが辺ABを1:2に内分するとき、線分COとORの比を求める問題です。

2. 解き方の手順

この問題はメネラウスの定理を利用して解きます。
三角形ABOにおいて、直線RCを考えると、メネラウスの定理より
ARRBBCCOOQQA=1\frac{AR}{RB} \cdot \frac{BC}{CO} \cdot \frac{OQ}{QA} = 1
問題文より、AR:RB=1:2AR:RB = 1:2、また、AQ:QC=2:1AQ:QC = 2:1なので、AC:AQ=3:2AC:AQ = 3:2。したがって、BC:COBC:COを求めるため、OQ:QAOQ:QAを計算する必要がある。
まず、AC=AQ+QCAC = AQ + QC より、AC=2+1=3AC = 2 + 1 = 3
AQ=2AQ = 2, QC=1QC = 1
ARRB=12\frac{AR}{RB} = \frac{1}{2}
BCCO=x\frac{BC}{CO} = xとおく
OQQA=OQ2\frac{OQ}{QA} = \frac{OQ}{2}
三角形ACOを考えると、
AOを通る直線BQがあるので、メネラウスの定理より
ABBRROOCCQQA=1\frac{AB}{BR}\cdot \frac{RO}{OC}\cdot \frac{CQ}{QA} = 1
問題文よりAR:RB=1:2AR:RB=1:2なので、AB=AR+RB=1+2=3AB=AR+RB=1+2=3, BR=2BR=2
問題文よりAQ:QC=2:1AQ:QC=2:1なので、CQ=1CQ=1, QA=2QA=2
32ROOC12=1\frac{3}{2} \cdot \frac{RO}{OC}\cdot \frac{1}{2} = 1
ROOC=43\frac{RO}{OC} = \frac{4}{3}
OCRO=34\frac{OC}{RO} = \frac{3}{4}

3. 最終的な答え

CO:OR = 3:4

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