$\cos C = \frac{\sin A}{\sin B}$ を満たす三角形ABCにおいて、a, b, cと外接円の半径Rの関係式を求める問題です。

幾何学三角形三角比正弦定理余弦定理直角三角形
2025/4/13

1. 問題の内容

cosC=sinAsinB\cos C = \frac{\sin A}{\sin B} を満たす三角形ABCにおいて、a, b, cと外接円の半径Rの関係式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、正弦定理と余弦定理を利用して、与えられた等式を変形していきます。
正弦定理より、
asinA=bsinB=2R\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = 2R
したがって、sinA=a2R\sin A = \frac{a}{2R}sinB=b2R\sin B = \frac{b}{2R}となります。
余弦定理より、
cosC=a2+b2c22ab\cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}
与えられた等式に、正弦定理と余弦定理を代入すると、
a2+b2c22ab=a2Rb2R\frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} = \frac{\frac{a}{2R}}{\frac{b}{2R}}
a2+b2c22ab=ab\frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} = \frac{a}{b}
a2+b2c2=2a2a^2 + b^2 - c^2 = 2a^2
b2c2=a2b^2 - c^2 = a^2
a2+c2=b2a^2 + c^2 = b^2
これは三平方の定理の形なので、三角形ABCはB=90B = 90^\circの直角三角形となります。

3. 最終的な答え

a2+c2=b2a^2 + c^2 = b^2
または、B=90\angle B = 90^\circ

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