図形 10 内心と内接円 (略解)
明治大付属明治高校 (R5年) ★★ 開成高校 (R5年) ★★★
 △ABCの内接円の半径をrとするとき,
(1) ra,b,cを用いて表せ。
【解】
BC=a=(cr)+(br)より,
 r(bca)

(2) △ACDの内接円の半径をa,b,rを用いて表せ。
【解】
△ABC∽△DACより,
半径=r× AC r× b br
BC a a

(3) 線分PQの長さをrを用いて表せ。
【解】
(2)と同様に,△DBAの内接円の半径=cr/a
△PQHで,PQ2=( br cr )2+( br cr )2
a a a a
 = 2(b2c2)r2 2a2r2 =2r2
a2 a2
よって, PQ=2r
 AB=2√2,BP=1であるとき,

(1) AC,PCの長さをそれぞれ求めよ。

【解】APは∠Aの二等分線
PC=xとおくと,
 2√2:AC=1:xで,AC=2√2x
△ABCで,(2√2)2+(1+x)2=(2√2x)2
 これを解いて,x よって, AC=2, PC=

(2) △PAB,△PACの内接円の半径の比を求めよ。
【解】半径をr1,r2とすると,
△ABPで,AP=√(2√2)2+12=3
 △ABP=(2√2+1+3)r1×2√2×1で,
  r1  2√2 .  1 . =√2−1
2√2+4 2+1
 △APC=(3+2)r2××2√2で,
  r2  3√2 . より, r1 (√2−1)× 5+3√2 2√2+1
5+3√2 r2 3√2 3√2
よって, r1:r2(2√2+1):3√2
初芝橋本高校 (R7年) ★ 鎌倉学園高校 (R7年) ★★ 
 右の図の△ABCにおいて∠Aの二等分綻と辺BCの交点をE,∠Bの二等分綻とAEの交点をDとする。このときAD:DEを求めなさい。


【解】
AB:AC=4:5より,BE=18×=8
△BAEで,AD:DE=BA:BE=12:8=3:2
 
 図のように,∠ABC=90°AB=9,AC=18である直角三角形があり,半円が2つ接しています。また,半円どうしも接しています。
 この2つの半円の面積の和を求めなさい。

【解】円Pは△ADCの内接円で,半径r1×18=3
円Qは△EFCの内接円で,半径r2×6=
 よって, {(3)2π+()2π}=15π
國學院大久我山高校 (R6年) ★★ 和洋国府台女子高校 (R6年) ★
 右の図のような∠A=90°,AB=12,AC=5の直角三角形ABCがある。この三角形の3つの辺すべてに接する円の半径は[  ]である。
【解】中心Oから3垂線(半径x)を下ろす
BD=BE=12−x…ア, CF=CE=5−x…イ
ア+イより,(12−x)+(5−x)=√122+52
 17−2x=13で, 半径x2
 右の図のように,△ABCに内接する円があり,辺BC,CA,ABとの接点を,それぞれP,Q,Rとする。このとき,内接する円の半径を求めよ。

【解】中心Oから3垂線(半径r)を下ろす
△ABCで,62+82=102となり,∠A=90°
□AROQは正方形で, 半径r2cm
愛光高校 (R7年) ★★ 桐蔭学園高校 (R7年) ★
 AB=AC=13,BC=10である△ABCがある。頂点A,B,Cを通る円の半径は[ア  ]で,辺AB,BC,CAに接する円の半径は[イ  ]である。

【解】ア(外接円の半径)をR,イ(内接円の半径)をr とする
ア △OBMでAM=12より,,R2=(12−R)2+52で, R=109/24
イ △ABC=(13+13+10)r×10×12で, r10/3
 右の図のように,三角形ABCに内接している円Oがあり,その円Oと三角形の辺AB,BC,CAの接点をそれぞれD,E,Fとする。∠CAB=40°∠BCA=60°のとき,弧の長さの比は,弧DE:弧EF:弧FD=[ア:イ:ウ]である。

【解】OFADで,∠O=140°,OECFで,∠O=120°
弧の長さは中心角に比例するから,100:120:140=5:6:7

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