昌幸さんからの質問2

問題
a=5,b=6,c=7である、△ABCにおいて、辺ABのBの側への延長線,辺BC,辺CAのCの側への延長線に接する円Oの半径を求めて下さい。

解答

図のように接点をD,E,F とし、円の中心をOとします。
BD=BF,CE=CF より、
 AE+AD=AB+AC+(BD+CE)=AB+AC+(BF+CF)
  =AB+BC+CA=5+6+7=18
AD=AEより、
 AD=AE=9
θ=∠BAC とおくと、余弦定理より、
 cosθ=(62+72-52)/(2・6・7)=5/7
半角の公式
 cos2(θ/2)=(cosθ+1)/2
より、
 cos2(θ/2)=6/7
0<θ<90°より、cosθ>0
よって、
 cosθ=√(6/7)
また、sin2θ+cos2θ=1 より
 sinθ=√(1/7)
 tanθ=sinθ/cosθ=√(1/6)
よって、tanθ=OD/AD より、
 OD=AD×tanθ=9×√(1/6)=3√6/2

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