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数学 高校生

高校数学です。解答の波線部分がどうしてそうなるか分かりません。解説お願いします。

cha DSC 実戦問題 21 正四面体の体積 一辺の長さが6である正四面体 OABCにおいて,辺 OA を 1:2に内分する点を P とする。 (1) ∠BPC= 0 とおく。 P PB=PC = [ア cost= イであるから, V' = セ 「エオ よって、 △PBCの面積SはS カキクである。 (2)頂点から底面 ABCに下ろした垂線を OG とすると,OG 正四面体 OABCの体積Vは V サシスとなる。 よって、 四面体 OPBCの体積V' は であるから,頂点 0 から平面 PBCに下ろした垂線を OH とすると, ウ である。人類の ケコであるから B タ OH = テト である。 [チツ] 定により 解答 8-3-4-es ATC-11-20S- K1 (1) OP=2より,OPにおいて、余弦定理により三角形を取り出して考える。 P = OB'+OP2-2・OBOP cos60° HA01日発行) =62+22-2・6・2・1=28 2 AB (1) C (2) DESTIN PB > 0 より PB=2√7 よって PB=PC=2√/7 Wons ABC (1-1 E DA E ABC [Key1 したがって, △PBCにおいて, 余弦定理により (2√7)+(2√7)2-62 cost= 2-2/7.2/7 5 14 E 416/3 8A (2) 5 3/19 A 次に, 0°<0<180° より ゆえに, PBC の面積 S は sin0 = √1-cos20= 14 とす TA 0°<0 <180° より sin0 > 0 1 2 1/12 (27) ・PB・PC・sin0 = S= 3√/19 =3/19 DATA & D 14 (2) OA=OBOC より, G は △ABCの外接円の中心であり, AGは OA=OB, Key 外接円の半径であるから, 正弦定理により 0 (+α)(8-x) て ∠OGA = ∠OGB = 90° 6 8 OG は共通であるから 2AG = よって AG =2√3 sin 60° [Key 1 ゆえに、 直角三角形OGA において したがって, 正四面体 OABCの体積Vは OG = √OA-AG" = 2/6 1 V= ・ △ABC OG 1033 AOGA = AOGB よってAG= BG 同様にして AG = BG = CG であるから,点 G は △ABC の外接円の中心である。 3 f = 90 =/1/1/1/ ・6・6・sin60°・2√6 = 18√2 (四面体の体積) さらに,PはOA を 1:2に内分する点であるから, 四面体 OPBCの体 1 = ×(底面積)×(高さ) 3 積 V₁ = V = 6√2 Key 2 1 また,V' = APBC・OH が成り立つことから 1 6√2 3 ・3/19 OH より OH = 6 √√38 19 JA+E OBCを底面と考えると、四 面体 OPBCの高さは、正四面体 OABCの高さの1/100倍である。 DA △PBC を底面と考えると, OH が高さとなる。 攻略のカギ! Key 1 空間図形は,平面で切り取って三角形に注目せよ 空間図形における辺の長さや角の大きさは, 空間図形から適当な三角形を取り出し、正弦定理や余弦 理を利用して求める。 Key 2 四面体の高さは、体積と底面積から求めよ 立食 内

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数学 高校生

印をつけた部分の変換の仕方が分かりません💦

252 基本 例題 154 三角形の解法 (1) △ABCにおいて,次のものを求めよ。 |(1) b=√6,c=√3-1, A=45° のとき a, B, C (2)a=1+√3,b=2,c=√6 のとき A, B, Ca 00000 基本153 DA る。 の 指針 (1)条件は、2辺とその間の角 → まず,余弦定理 で a を求める。 次に, Cから求めようとするとうまくいかない。 よって, 他の角Bから求める。 (2)条件は,3辺 → 余弦定理 の利用。 B, Cから求めるとよい。 CHART 三角形の解法 12角と1辺 (外接円の半径)が条件なら 正弦定理 2 3辺, 2辺とその間の角 が条件なら 余弦定理 (1) 余弦定理により 解答 a2=(√6)2+(√3-12-2√6(√3-1) cos 45° =6+(4-2√3)-(6-2√3)=4 α > 0 であるから a=2 余弦定理により (√3 -1)+22-(√6)2 cos B= であるから、 2(√3-1)・2 2(1-√3) 1 4 (√3-1) 2 ゆえに 45° 120° B √6 15° 2 Cから考えると cos C __22+√2-√3-1)' 2-2.6 √6+√2 4 B=120° よって C=180°-(45°+120°) = 15° (2) 余弦定理により (√6)'+(1+√3)^2-22 cos B 2√6(1+√3) (√3(1+√3) √6(1+√3) √2 よって B=45° この値は, 15°,75°の三角 比 (p.227 参照) である。 Aから考えると cos A 22+(√6)-(1+√3) 2-2-6 (S-)-1-(-)√6-√2 となる。 4 余弦定理により (1+√3)2 +22-(√6)2_2(1+√3)_1 cos C= = 2(1+√3)・2 ゆえに C=60° よって 4(1+√3) = 2 75° √6 2 45° B 1+√3 60° A=180°-(45°+60°)=75° [補足] この例題のように,三角形の残りの要素を求める ことを三角形を解くということがある。

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