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uchinyan
#34954の続き

(1) は,スモークマンさんと原則同じですが,次のようにすれば初等幾何の範囲でもできます。

今,円の中心を O とし,T を 弧AB 上の点,T' を 弧TA 上の T とは異なる点とします。
すると,
T' が A に一致せず,T が B に一致しない場合は,O は,∠QTT' 内の領域にあり,T'Q に関して T と反対側にあるので,
∠QTT' > ∠OTT' = ∠OT'T > ∠QT'T となり,T'Q > TQ になります。
T' が A に一致し,T が B に一致しない場合は,O は,∠QTT' 内の領域にあり,T'Q = AQ 上にあるので,
∠QTT' > ∠OTT' = ∠OT'T = ∠QT'T となり,T'Q > TQ になります。
T' が A に一致せず,T が B に一致する場合は,O は,T'Q に関して T と反対側にあり,TQ = BQ の延長上にあるので,
∠QTT' = ∠OTT' = ∠OT'T > ∠QT'T となり,T'Q > TQ になります。
T' が A に一致し,T が B に一致する場合は,明らかに,T'Q > TQ になります。
結局,常に,T'Q > TQ なので,T が 弧AB 上を B から A に移動するとき,TQ は単調に増加すると分かります。
これより,△PQR = PQ * RQ * 1/2 なので,P,R が 弧AB 上にあるときの PQ,RQ に関して,
Q から AB に垂線を立て 弧AB との交点を C とすると,
BQ <= RQ <= CQ <= PQ <= AQ
がいえます。そこで,
CQ * BQ * 1/2 <= △PQR = PQ * RQ * 1/2 <= AQ * CQ * 1/2
AQ = 7 * 13/(13 + 1) = 13/2,BQ = 7 * 1/(13 + 1) = 1/2,
OC = OA = OB = 7/2,OQ = OB - BQ = 7/2 - 1/2 = 3,CQ = sqrt(OC^2 - OQ^2) = sqrt((7/2)^2 - 3^2) = sqrt(13)/2
なので,
1/8 * sqrt(13) <= △PQR <= 13/8 * sqrt(13)
になります。
ネコの住む家   8月20日(木) 14:02:02   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   34955

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