| | 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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