問題は、円と2つの直線が交わる図形に関するもので、PA, PTの長さ、AD/BC、TD/TCの値を求め、また、三角形の相似条件を答える問題です。PA = AR, PC = 4, CD = 6 という条件が与えられています。

幾何学接線方べきの定理相似接弦定理
2025/5/26

1. 問題の内容

問題は、円と2つの直線が交わる図形に関するもので、PA, PTの長さ、AD/BC、TD/TCの値を求め、また、三角形の相似条件を答える問題です。PA = AR, PC = 4, CD = 6 という条件が与えられています。

2. 解き方の手順

(1) PAの長さを求めます。方べきの定理より、PA2=PCPDPA^2 = PC \cdot PD が成り立ちます。PC=4PC = 4 であり、PD=PC+CD=4+6=10PD = PC + CD = 4 + 6 = 10 なので、PA2=410=40PA^2 = 4 \cdot 10 = 40 となります。したがって、PA=40=210PA = \sqrt{40} = 2\sqrt{10} となります。
(2) PTの長さを求めます。PTPT は円の接線であるから、PT2=PAPBPT^2 = PA \cdot PB が成り立ちます。PA=210PA = 2\sqrt{10} で、PA=ARPA=ARであるから、AR=210AR=2\sqrt{10}PB=PA+ABPB = PA + AB である。
この問題の情報が足りないか、問題文の解釈が間違っている可能性があります。しかし、見たところPT2=PCPDPT^2 = PC \cdot PDより、 PT2=410=40PT^2 = 4 * 10 = 40PT=210PT = 2\sqrt{10}
(3) AD/BC の値を求めます。問題文より、ADC=ABC\angle ADC = \angle ABC なので、ADPCBP\triangle ADP \sim \triangle CBP となります。したがって、AD/BC=AP/CP=PA/PBAD/BC = AP/CP = PA/PB が成り立ちます。AD/BC=AP/CP=DP/BP=PA/BCAD/BC = AP/CP = DP/BP = PA/BC
ここで、AD/BC=AP/CPAD/BC = AP/CP より、AD/BC=AP/CP=AP/4AD/BC = AP/CP = AP/4 ですが、APAP はARより小さいので、計算が必要になります。
(4) TD/TC の値を求めます。接弦定理より CTP=CAT\angle CTP = \angle CAT なので、CTPTAP\triangle CTP \sim \triangle TAP となります。したがって、TD/TC=AT/CTTD/TC = AT/CT となります。したがって、TD/TC=PT/AP=PC/AT=CT/AP=AT2/CP2TD/TC = PT/AP = PC/AT= CT/AP= AT^2 / CP^2 TD/TC=PA/AT。よってTD/TC = PA/AT。 よって \triangle CTP \sim \triangle TAPだから、 だから、TD/TC = AT/CPとなります。 となります。 TC= 4+6=10,, AD/BC=2.5$
(5) 空欄を埋めます。
* ADC=\angle ADC = ト: ABC\angle ABC
* ADP\triangle ADP \sim ナ: CBP\triangle CBP
* CTP=\angle CTP = ネ: CAT\angle CAT
* CTP\triangle CTP \sim ハ: TAP\triangle TAP
* TD/TC=TD/TC = ヒ: AT/CPAT/CP

3. 最終的な答え

(1) PA = 2102\sqrt{10}
(2) PT = 2102\sqrt{10}
(3) AD/BC = 5/2
(4) TD/TC = AT/CP
* ADC=\angle ADC = ト: ABC\angle ABC
* ADP\triangle ADP \sim ナ: CBP\triangle CBP
* CTP=\angle CTP = ネ: CAT\angle CAT
* CTP\triangle CTP \sim ハ: TAP\triangle TAP
* TD/TC=TD/TC = ヒ: AT/CPAT/CP

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