【補助線主体の図形問題 #006】
投稿日である今日3月14日は、円周率$\pi$の近似値 $3.14$ になぞらえて「円周率の日」と定められています。ということで「円周率の日」記念に円多めの問題を用意しました。
補助線が活躍するのはいつも通りです。ちょっとした知識があると暗算で処理可能ですが、そうでなくとも大した計算量ではありません。どうぞ円まみれのお時間を楽しんでいただければ幸いです。
${
\def\cm{\thinspace \mathrm{cm}}
\def\mytri#1{\triangle \mathrm{#1}}
}$ 解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
(例) $12\cm^2$ → $\color{blue}{12.00}$ $10\sqrt{2}\cm^2$ → $\color{blue}{14.14}$ $\dfrac{1+\sqrt{5}}{2} \cm^2$ → $\color{blue}{1.62}$
入力を一意に定めるための処置です。
たとえば答えに無理数を含む場合、$\sqrt{2}=1.41$や$\pi=3.14$などでは必要な桁が足りない場合があるのでご注意ください。
近似値を求める際には、関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alpha https://www.wolframalpha.com などのご利用をお勧めします。
相似が活躍します。補助線を引いて相似三角形を作りましょう。
8個の小円のうち3点$\mathrm{A}$、$\mathrm{B}$、$\mathrm{C}$に一番近いものの中心をそれぞれ$\mathrm{P}$、$\mathrm{Q}$、$\mathrm{R}$と呼ぶことにします。この3点を結ぶと……。
中心を結んでできる$\mytri{PQR}$は$\mytri{ABC}$と相似の関係にあります。小円の半径を$r$とでもおいて、$\mytri{PQR}$の内接円の半径を$r$で表しましょう。
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