円に内接する四角形(対角線と面積)(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 円に内接する四角形(対角線と面積)(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
円に内接する四角形 $\mathrm{ABCD}$ において,$\mathrm{AB}=2$,$\mathrm{BC}=3$,$\mathrm{CD}=3$,$\angle\mathrm{ABC}=120^\circ$ とする.辺 $\mathrm{DA}$ の長さと,四角形 $\mathrm{ABCD}$ の面積を求めよ.
$\triangle\mathrm{ABC}$ で $\mathrm{AC}^2=4+9-2\cdot 2\cdot 3\cdot\left(-\dfrac{1}{2}\right)=19$
円に内接する四角形の対角の和は $180^\circ$ であるから $\angle\mathrm{ADC}=180^\circ-120^\circ=60^\circ$.$\mathrm{DA}=x$ とすると,$\triangle\mathrm{ACD}$ で
\[ 19=9+x^2-2\cdot 3\cdot x\cdot\frac{1}{2} \quad\text{すなわち}\quad x^2-3x-10=0 \]
$(x-5)(x+2)=0$ で $x>0$ より $\mathrm{DA}=5$
面積は
\[ \frac{1}{2}\cdot 2\cdot 3\sin 120^\circ+\frac{1}{2}\cdot 3\cdot 5\sin 60^\circ=\frac{3\sqrt{3}}{2}+\frac{15\sqrt{3}}{4}=\frac{21\sqrt{3}}{4} \]
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