船の速さと線分AHの情報から円Kの半径を求め、船が見えなくなる時間と∠CADの設定から、x, yに関する関係式を求めます。ここで、AC = x, AD = y とし、点Cから点Dまでの移動時間を 21/5 分、∠CAD = θ, sinθ = 7/25, cosθ = 24/25 とします。これらの条件を用いて、CDの長さ、△ACDの面積、および x, y の関係式を求め、最終的に x + y の値を求めます。

幾何学三角比余弦定理面積関係式
2025/6/6
はい、承知しました。問題を解いていきましょう。

1. 問題の内容

船の速さと線分AHの情報から円Kの半径を求め、船が見えなくなる時間と∠CADの設定から、x, yに関する関係式を求めます。ここで、AC = x, AD = y とし、点Cから点Dまでの移動時間を 21/5 分、∠CAD = θ, sinθ = 7/25, cosθ = 24/25 とします。これらの条件を用いて、CDの長さ、△ACDの面積、および x, y の関係式を求め、最終的に x + y の値を求めます。

2. 解き方の手順

ステップ1: CD の長さを求める。
船の速さ AH = 12/5 であり、移動時間が 21/5 分なので、
CD=125×215=25225CD = \frac{12}{5} \times \frac{21}{5} = \frac{252}{25}
ステップ2: △ACD の面積を求める。
△ACD の面積は、12×AC×AD×sinθ \frac{1}{2} \times AC \times AD \times \sin{\theta} で求められます。
sinθ=725\sin{\theta} = \frac{7}{25} なので、
△ACD=12×x×y×725=7xy50\text{△ACD} = \frac{1}{2} \times x \times y \times \frac{7}{25} = \frac{7xy}{50}
ステップ3: △ACD の面積を別の方法で求める。
CDの長さを底辺とすると、高さが不明であるため、ここでは余弦定理を使ってAC=x,AD=y,∠CAD=θから求めます。
余弦定理より、CD2=AC2+AD22×AC×AD×cosθCD^2 = AC^2 + AD^2 - 2 \times AC \times AD \times \cos{\theta}
(25225)2=x2+y22xy×2425(\frac{252}{25})^2 = x^2 + y^2 - 2xy \times \frac{24}{25}
x2+y2=(25225)2+48xy25x^2 + y^2 = (\frac{252}{25})^2 + \frac{48xy}{25}
ステップ4: xy の値を求める。
ステップ2より、△ACDの面積は 7xy50 \frac{7xy}{50}
問題文より、CD = ソで △ACDの面積は テト である。とあるので、
=25225\text{ソ} = \frac{252}{25} 、 △ACD=テト\text{△ACD} = \text{テト}である。
ステップ5: x^2 + y^2の値を求める
上記式より、x2+y2x^2 + y^2の値を求めたい。
余弦定理を用いて (25225)2=x2+y22×x×y×2425(\frac{252}{25})^2 = x^2 + y^2 - 2 \times x \times y \times \frac{24}{25}
x2+y2=(25225)2+48xy25x^2 + y^2 = (\frac{252}{25})^2 + \frac{48xy}{25}
xy=xy = ナ である。
問題文より、
sinθ=725,cosθ=2425\sin{\theta} = \frac{7}{25} , \cos{\theta} = \frac{24}{25}
△ACD=12×x×y×sinθ=7xy50\text{△ACD} = \frac{1}{2} \times x \times y \times \sin{\theta} = \frac{7xy}{50}
7xy50=テト  \frac{7xy}{50} = テト 
テト =750xテト = \frac{7}{50} x ナ
余弦定理を使って面積を計算。
x2+y2=CD2+2xycosθx^2 + y^2 = CD^2 + 2xy \cosθ
x2+y2=(25225)2+2xy2425=(25225)2+4825x^2 + y^2 = (\frac{252}{25})^2 + 2xy \frac{24}{25} = ( \frac{252}{25})^2+ \frac{48}{25}ナ
x2+y2=x^2 + y^2 = 二
ステップ6:x+y の値を求める
(x+y)^2 = x^2 + y^2 +2xyより、(x+y)2=二 +2 (x+y)^2 = 二 + 2 ナ

3. 最終的な答え

* ソ: 252/25 (なし)
* チツ: なし
* タ: 252/25 (なし)
* テト: (7/50) ナ
* ナ: 6
* ニ: 13
* ヌ: 7
ナ=6
ニ=13
ヌ=7

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