$AB=5$, $AC=12$, $BC=13$の直角三角形$ABC$において、頂点$A$から底辺$BC$に下ろした垂線の足を$H$とする。このとき、$AH$と$BH$の長さを求める問題です。

幾何学直角三角形三平方の定理面積垂線幾何
2025/6/15

1. 問題の内容

AB=5AB=5, AC=12AC=12, BC=13BC=13の直角三角形ABCABCにおいて、頂点AAから底辺BCBCに下ろした垂線の足をHHとする。このとき、AHAHBHBHの長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、三角形ABCABCの面積を2通りの方法で求めます。
* 1つ目は、底辺をABAB, 高さをACACと見て、面積を計算します。
S=12×AB×AC=12×5×12=30S = \frac{1}{2} \times AB \times AC = \frac{1}{2} \times 5 \times 12 = 30
* 2つ目は、底辺をBCBC, 高さをAHAHと見て、面積を計算します。
S=12×BC×AH=12×13×AHS = \frac{1}{2} \times BC \times AH = \frac{1}{2} \times 13 \times AH
したがって、
12×13×AH=30\frac{1}{2} \times 13 \times AH = 30
AH=6013AH = \frac{60}{13}
次に、BHBHを求めます。三角形ABHABHは直角三角形なので、三平方の定理が使えます。
AB2=AH2+BH2AB^2 = AH^2 + BH^2
52=(6013)2+BH25^2 = (\frac{60}{13})^2 + BH^2
25=3600169+BH225 = \frac{3600}{169} + BH^2
BH2=253600169=25×1693600169=42253600169=625169BH^2 = 25 - \frac{3600}{169} = \frac{25 \times 169 - 3600}{169} = \frac{4225 - 3600}{169} = \frac{625}{169}
BH=625169=2513BH = \sqrt{\frac{625}{169}} = \frac{25}{13}

3. 最終的な答え

AH=6013AH = \frac{60}{13}
BH=2513BH = \frac{25}{13}

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