三角形ABCの外接円の半径は1である。
∠A = θ , ∠C = 3θ ( 0 < θ < π / 4 ) である。
BC = a, CA = b, AB = c とするとき、次の問いに答えよ。
(1) a,b,cをθを用いて表せ。
(2)三角形ABCの内接円の半径をrとするとき、lim r / θ^2を求めよ。
θ→+0
(1) a = 2sinθ , b = 2sin3θ , c = 2sin4θ
(2)
1/2 ・( a + b + c )r = S
1/2 ・( a + b + c )r = 1/2 ・bcsinθ
r = bcsinθ / ( a + b + c ) = 2sin3θ × sin4θ ×sinθ / ( sinθ + sin3θ + sin4θ ) ・・・・(1)
よって 2sin3θsin4θ×sinθ・・・(2)
r / θ^2 = ( sin θ + sin3θ + sin4θ ) / θ^2・・・(3)
以下省略
これの、(1)から(2)への変形、(2)から(3)への変形がわかりません。教えてください・。
No.2
- 回答日時:
r=2(sin3θ)(sin4θ)(sinθ)/(sinθ+sin3θ+sin4θ) ・・・・(1)
1/r=(sinθ+sin3θ+sin4θ)/2(sin3θ)(sin4θ)(sinθ)
(θ^2)/r
=(θ^2)(sinθ+sin3θ+sin4θ)/(2(sin3θ)(sin4θ)(sinθ))
=(θ^2)/(2(sin3θ)(sin4θ))
+(θ^2)/(2(sin4θ)(sinθ))
+(θ^2))/(2(sin3θ)(sinθ))
=(3θ)(4θ)/(2*12*(sin3θ)(sin4θ))
+(θ)(4θ)/(2*4*(sin4θ)(sinθ))
+(3θ)(θ)/(2*3*(sin3θ)(sinθ))=R
r/(θ^2)=1/R=・・・
lim・・・
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
こんにちは。
(1) a=2sinθ、b=2sin4θ、c=2sin3θ だと思います。
これは求まったのですよね?
> 1/2 ・( a + b + c )r = S
三角形の面積ですね。内接円の中心から頂点ABCに線を引くと3つの三角形になります。面積の合計は、
S = (1/2)ar + (1/2)br + (1/2)cr = 1/2 ・( a + b + c )r
ですね。
> 1/2 ・( a + b + c )r = 1/2 ・bcsinθ
S を別の考え方で求めると (1/2)bc sinθ になりますよね。
底辺を c として、b sinθ が高さになるからです。
それを上の S = ... の式と等しいとおいたわけです。
> r = bcsinθ / ( a + b + c ) = 2sin3θ × sin4θ ×sinθ / ( sinθ + sin3θ + sin4θ ) ・・・・(1)
これは代入しただけですね。
> よって 2sin3θsin4θ×sinθ・・・(2)
これが何に等しいのでしょうか?
書いてないのでわかりませんが、
(1)がわかったので、r/θ^2 の極限を求めるのは簡単です。
θが小さいとき、
sinθ=θ、sin3θ=3θ、sin4θ=4θ
と置いてよいので、(1)式は、
r = 2・3θ・4θ・θ / ( θ + 3θ + 4θ ) = 24θ^2/8 = 3θ^2
故に、lim_{θ→0} r/θ^2 = 3 が得られます。
> r / θ^2 = ( sin θ + sin3θ + sin4θ ) / θ^2・・・(3)
これは成立ちません。
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