トンネルの長さを求める問題です。トンネルの両端の予定地をA, Bとし、ある地点PからA, Bまでの距離がそれぞれ$AP = 100$ m, $BP = 300$ mであり、$\angle APB = 60^\circ$であるとき、トンネルの長さABを求めます。

幾何学余弦定理三角形距離角度
2025/3/19

1. 問題の内容

トンネルの長さを求める問題です。トンネルの両端の予定地をA, Bとし、ある地点PからA, Bまでの距離がそれぞれAP=100AP = 100 m, BP=300BP = 300 mであり、APB=60\angle APB = 60^\circであるとき、トンネルの長さABを求めます。

2. 解き方の手順

余弦定理を用いて、三角形APBにおける辺ABの長さを求めます。
余弦定理は、AB2=AP2+BP22×AP×BP×cos(APB)AB^2 = AP^2 + BP^2 - 2 \times AP \times BP \times \cos(\angle APB)で表されます。
この問題では、AP=100AP = 100, BP=300BP = 300, APB=60\angle APB = 60^\circなので、これらの値を代入します。
cos(60)=12\cos(60^\circ) = \frac{1}{2}なので、
AB2=1002+30022×100×300×12AB^2 = 100^2 + 300^2 - 2 \times 100 \times 300 \times \frac{1}{2}
AB2=10000+9000030000AB^2 = 10000 + 90000 - 30000
AB2=70000AB^2 = 70000
AB=70000=10000×7=1007AB = \sqrt{70000} = \sqrt{10000 \times 7} = 100\sqrt{7}

3. 最終的な答え

1007100\sqrt{7} m

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