2次方程式の解の長さをかく(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 2次方程式の解の長さをかく(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a$,$b$ は正の数で $a>2b$ とする.2 次方程式 $x^2-ax+b^2=0$ の 2 つの正の解を長さとする線分を作図する方法を説明せよ.
2 つの解を $\alpha$,$\beta$ とすると,解と係数の関係より $\alpha+\beta=a$,$\alpha\beta=b^2$ である.
(i) 長さ $a$ の線分 $\mathrm{AC}$ を直径とする半円をかく.
(ii) $\mathrm{AC}$ に平行で,$\mathrm{AC}$ からの距離が $b$ の直線を引き,半円との交点の 1 つを $\mathrm{D}$ とする($a>2b$ より交わる).
(iii) $\mathrm{D}$ から $\mathrm{AC}$ に垂線 $\mathrm{DB}$ を下ろす.
このとき $\mathrm{AB}$,$\mathrm{BC}$ が求める長さである.
[理由]$\mathrm{AB}+\mathrm{BC}=a$ であり,$\angle\mathrm{ADC}=90^\circ$ であるから $\triangle\mathrm{ABD}\backsim\triangle\mathrm{DBC}$ となり,$\mathrm{AB}:\mathrm{DB}=\mathrm{DB}:\mathrm{BC}$ より $\mathrm{AB}\cdot\mathrm{BC}=\mathrm{DB}^2=b^2$.よって $\mathrm{AB}$,$\mathrm{BC}$ は $x^2-ax+b^2=0$ の 2 つの解である.
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