問題の解答

問題1
図のように,点Oを通る3つの半直線OX,OY,OZと点Aが与えられている.Aを通る直線 が3直線OX,OY,OZと交わる点をそれぞれP,Q,Rとする.
(1)PQ=QRとなる直線APQRを求めよ.
(2)PQ:QR=m:nとなる直線APQRを求めよ.




解答



(1)OY上にQ’,Q”を
OQ’=Q’Q”
を満たすようにとる.
OX上にP’を Q”P’OZ を満たすようにとり, P’Q’とOZとの交点をR’とする.このとき, P’Q’=Q’R’ であるから Aを通り直線P’Q’に平行な直線が求めるものである.
(2)はOQ’:Q’Q”=m:n を満たすように取ればよい.


問題2
図の正方形を拡大して,与えられた△ABCに内接した正方形を作れ.



解答



ヒントのように△A’B’C’を作れば△ABCと△A’B’C’は 相似の位置にあり,相似の中心はAA’とBCの交点であり,この点をTとする. TSとABとの交点をS’,TRとACとの交点をR’,S’を通り,SPと平行な直線と BCの交点をP’,P’を通りPQに平行な直線とR’を通りRQに平行な直線との交点を Q’とすれば四角形P’Q’R’S’が求める正方形である.


問題3
定円Oの2つの半径OA,OBが与えられている.このとき,OA,OBによって 3等分される弦を作れ.



解答
図で,OP=OQ,OS=OTより,線分ST,PQはOを相似の中心とする相似の位置にある. したがって,線分STが求めるものである.



問題4
△ABCにおいて,辺BC上の1点Pから辺ABに下ろした垂線の足をQ, Qから辺ACに下ろした垂線の足をRとする.このとき,∠QPRが直角になるのは点Pをどこに とったときか.



解答



ヒントのようにP’をとり,P’を通りBCに平行な直線とAB,ACとの交点をそれぞれD,Eとすれば, △ADEと△ABCはAを相似の中心とする相似の位置にあるので,AP’の延長とBCの交点を Pとすればよい.

相似の位置

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