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図形の性質の問題

難易度 2教科書の章末問題レベル数学A 図形の性質

円 の外部に点 があり, である。点 から円 に引いた接線の接点の 1 つを とする。また,点 を通る直線が円 と 2 点 , で交わり,, である(点 は線分 上にある)。円 の半径を求めよ。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(30 技能)

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

まず方べきの定理を使って接線の長さ を求め,次に と半径の関係を考えましょう。

ヒント 2

方べきの定理 と,接線が接点を通る半径に垂直であること()を使います。

ヒント 3

より です。直角三角形 で三平方の定理を使うと, が成り立ちます。

答えと解説

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解説を読む

接線の長さを求める

点 は線分 上にあるので

である。方べきの定理(接線と割線)より

となる。

半径を求める

円の半径を とする。接線は接点を通る半径に垂直なので であり, は の直角三角形である。三平方の定理より



より である。

図形が実際に存在することの確認

線分 の中点を とすると, であり

である。また

なので

となり,与えられた条件と矛盾しない。

よって,求める半径は である。

別解

方べきの定理より、 である。、、点 は線分 上にあるので 。したがって 。
接線 と半径 は垂直なので、三角形 は の直角三角形である。三平方の定理より 。よって 。
検算:円の中心から弦 への垂線の足を とすると 、。。。 で一致する。

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