素朴な長さの計算8                          戻る

 下図のような長方形ABCDがある。Mは辺ADの中点である。

  

 BC=2、∠BMC=36°のとき、辺ABの長さを求めよ。





























(答) 問題の図を見た瞬間に、下図のように補助線を引いて、相似な三角形を作るのは
   定石だろう。(参考→ 「正5角形の作図と折り紙」)

   

 このとき、MB=x とおけば、 EC=x−2 なので、△MBC∽△BCE より、

  x : 2=2 : x−2 から、 x2−2x−4=0 よって、 x=1+

よって、 AB2=x2−1=5+2 より、 AB=√(5+2)  (終)


 大人気ないが、三角関数を用いれば、次のように解かれるだろう。

(別解) ∠AMB=72° なので、 72°=θ とおくと、 5θ=360°より、

 3θ=360°−2θ

よって、 sin3θ=sin(360°−2θ)=−sin2θ から、

 3sinθ−4sin3θ=−2sinθcosθ

sinθ≠0 なので、 3−4sin2θ=−2cosθ 即ち、3−4(1−cos2θ)=−2cosθ

より、 4cos2θ+2cosθ−1=0 から、 cosθ=(−1+)/4

このとき、 tan2θ=1/cos2θ−1=5+2 より、 tanθ=√(5+2

したがって、 AB=tanθ=√(5+2)  (終)



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