マーク方式の数学の問題を作ってみた。

仕事や趣味で数学の問題を解いています。その解いた問題や他に作った問題をマーク方式の問題にして出題しながら日常をつぶやきます。

東京女子大学の問題【2019年1日目第3問】

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今週は東京女子大学2019年の問題です。

今回は文系学部1日目第3問です。

今回の問題について

難易度は☆☆☆です。

円に内接する四角形の問題です。

難易度表記については以下の記事をご参照ください。

red-red-chopper-mathmatics.hatenablog.com

今回の問題の解説

円の半径がわかっている場合は正弦定理を用いることを考えてみます。

四角形 ABCDは半径3の円に内接するので、この四角形の頂点をもつ三角形も同じ円に内接します。

したがって、 \triangle ABDに正弦定理を用いると、 \displaystyle \sin{\angle BAD}=\frac{\sqrt{6}}{3}であることより BD=2\sqrt{6}になります。

 \triangle ABD余弦定理を用いると、 ADについての次の2次方程式が得られます。

 3AD^{2}+4\sqrt{3}AD-60=0

この2次方程式を解くと、 \displaystyle AD=-\frac{10\sqrt{3}}{3},\ 2\sqrt{3}が得られますが、 AD\gt 0より AD=2\sqrt{3}となります。

四角形 ABCDの面積を求めるためには、 BCの長さを求めておく必要がありますが、 \triangle BCD余弦定理を用いると BC=6が得られます。

円に内接する四角形の向かい合う角の和が 180^{\circ }であることから \sin{\angle BAD}=\sin{\angle DCB}です。

よって、四角形 ABCDの面積は \triangle ABD \triangle BCDの面積の和であるので、それぞれの面積を求めて計算すると 8\sqrt{2}となります。

いかがだったでしょうか?

正弦定理と余弦定理の問題ですが、良い練習台になりそうです。

特に正弦定理の問題は余弦定理と比べて出題が少ない気がします。

円の半径が出たら正弦定理が出るまで練習しておくとこのタイプの問題は強くなると思います。

 

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