第388問の解答


問題[平面図形]

問題図

左図で、△AOBAOBO4cm二等辺三角形△XOY△AOB相似二等辺三角形で、XOYO3cmとなっています。
また、∠XOA90度です。

いま、直線AX直線YB交点とします。

このとき、PX長さPB長さPXPB何cmでしょうか。


解答例1

hiroさん、takaisaさん、とまぴょんさん、なかさん、きょろ文さん、 他

からPA、およびPYに下ろした垂線の足、およびとします。

参考図1

∠BOY∠XOY∠XOB∠AOB∠XOB∠XOA90度

従って、△XOA△YOB合同辺の長さ3:4:5直角三角形となります。
よって、OHOG

すると、△POH△POGは、斜辺と残る1辺が等しい直角三角形なので合同
よって、∠OPA∠OPYとなります。

従って、直線POを軸にして、△POYを折り返したものを△POY’とすると、
Y’は直線PA上に位置します。

すると、OY’OYより、△OXH△OY’Hは、合同で△XOAと相似。
従って、XHY’H=3×3/5=1.8cm

XA5cmだから、Y’AXA−(XHY’H)=1.4cm

PXPY’XY’PBPYBYより、
PXPB=(PY’XY’)−(PYBY
     =(PY’PY)−(XY’BY
     =BYXY’
     =XAXY’
     =Y’A
     =1.4cm
と求まります。

答: 1 .4cm

以上


解答例2

CRYING DOLPHINさん、他

参考図2

∠OPA∠OPYまでは、解答例1と同じ。

POを軸にして、PBを折り返したものをPB’とします。
すると、PBPB’より、PXPBB’Xとなります。

従って、OB’OBOAより、△OAB’二等辺三角形
よって、AHB’H=4×4/5=3.2cm

従って、B’XB’AXA=6.4−5=1.4cm

よって、PXPB1.4cmとなります。


(参考)

いちたすにはさん、 他

本問では、線分ABAXよりにあるときを想定しています。
その他の場合も含めて、PXPBの値がどうなるか調べてみましょう。

参考図3

 (1)線分ABAXよりにあるとき(本問の場合)

PXPB1.4cm

 (2)線分ABAXと重なるとき

ちょうど、P=Bになります。
PXBXABAX1.4cm
PB

よって、
 PX−PB=1.4cm

 (3)線分ABAXよりにあり、AX延長上に あるとき

本問同様∠OPA∠OPYとなります。
POを折り返したものをX’とすると、X’PY上にあります。

よって、
 PXPBPX’PB
BX’BYX’Y
=5−3.6=1.4cm

PXPB=(1.4−PB)−PB=1.4−2×PB<1.4
PXPBPX−(1.4−PX)=2×PX−1.4<−1.4

よって、
 −1.4cmPXPB1.4cm

 (4)線分ABAXよりにあり、と一致するとき

PX0cm
PBBYXY=5−3.6=1.4cm

よって、
 PX−PB=−1.4cm

 (5)線分ABAXよりにあり、AXの間にあるとき

POを折り返したものをX’とすると、
 PXPBPX’PB
=−BX’BYX’Y
=5−3.6=1.4cm


(その他の解法)