円に内接する四角形ABCDについて、AB=a,BC=b,CD=c,DA=d,∠ABC=θとし、その面積をS,四角形ABCDの周の長さをlとする。
問1(1)で次の2式を導かせて、 S=(1/2)(ab+cd)sinθ・・・(A) a^2+b^2-c^2-d^2=2(ab+cd)cosθ・・・(B)
(2)で(A)(B)式から16S^2=(l-2a)(l-2b)(l-2c)(l-2d) を導かせています。
問2 四角形の4辺の長さa,b,c,dがa<b<c<dを満たす自然数とするとき、S=42ならば、(a,b,c,d)の組は何通りありますか。そのうちlが最小となる組ではdの値はいくつですか。ちなみに、答えは3通り、d=12です。 問2の解き方をお願いします。
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No.30341 - 2015/01/22(Thu) 21:01:15
| ☆ Re: 整数 / ヨッシー | | | S=42 のとき 16S^2=2^6×3^2×7^2 これを4つの約数 P=l-2a, Q=l-2b, R=l-2c, S=l-2d に分解したとします。 P+Q+R+S=2l より、 a=(-P+Q+R+S)/4, b=(P-Q+R+S)/4, c=(P+Q-S+R)/4, d=(P+Q+R-S)/4 から、 -P+Q+R+S, P-Q+R+S, P+Q-R+S, P+Q+R-S は4の倍数。P,Q,R,S のうち少なくとも1つは偶数であり、 仮にPが偶数だとすると、 P+Q+R+S=(-P+Q+R+S)+2P より、P+Q+R+S は4の倍数。同時に 2Q=(P+Q+R+S)−(P-Q+R+S) ・・・4の倍数どうしの引き算 より、Qは偶数、同様に、R,Sも偶数。
16S^2=2^6・3^2・7^2 に含まれる6つの2を P,Q,R,S に最低1つずつは分配しないといけない。 残り2つの2を、例えばPに2つとも与えると P・・・4の倍数 Q、R、S・・・2×(奇数) より Q+R+S・・・2×(奇数) となり、P+Q+R+S が4の倍数にならない よって、6つの2は、2個、2個、1個、1個 と分配される
一方、3,3,7,7 を、4,4,2,2 に適当に掛けて、 ことなる4つの数(P,Q,R,S)を作ることにします。 (1,1,1,441)・・・同じ数が2つできるので不可 (1,1,3,147)・・・最小の辺が負となり不可 (1,1,7,63)・・・ 同上 (1,1,9,49)・・・ 同上 (1,1,21,21)・・・同上 (1,3,3,49)・・・同上 (1,3,7,21)・・・同上 (1,7,7,9)→(36,28,14,2)→ l=40, a=2, b=6, c=13, d=19 OK (1,7,7,9)→(28,18,14,4)→ l=32, a=2, b=7, c=9, d=14 OK (3,3,7,7)→(28,14,12,6)→ l=30, a=1, b=8, c=9, d=12 OK 以上より、3通り、lが最小のとき、d=12
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No.30343 - 2015/01/22(Thu) 22:21:10 |
| ☆ Re: 整数 / hiroko | | | No.30366 - 2015/01/23(Fri) 18:19:18 |
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