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ゴンとも
座標でやりました。今回複雑な方程式がでてきて楽しめました。

正三角形の一辺をaとおき
点B,Cを中心とする円の交点として点Pを求めそれから
PCの長さを求めて△BPCに余弦定理を使用すると
e1:x^2+y^2=4$
e2:(x-a)^2+y^2=1$
solve([e1,e2],[x,y])$
part(%,2)$
factor(((part(%,1)-a/2)^2+(part(%,2)-sqrt(3)*a/2)^2))$
sqrt(%)$
expand(1+%th(2)-a^2+2*%*sqrt(3)/2)$
factor(%)$
num(part(%,2));2*sqrt(3)*sqrt(-sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)+a^2+5)-sqrt(2)*sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)-sqrt(2)*a^2+7*sqrt(2)
part(%th(4));sqrt(-sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)+a^2+5)/sqrt(2)
以上maximaで
この式は複雑なので
mupad light 2.5.3 で解きました。以下そのコードです。
solve(2*sqrt(3)*sqrt(-sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)+a^2+5)-sqrt(2)*sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)-sqrt(2)*a^2+7*sqrt(2),a);
a={-2,2(問題文図より除外),sqrt(7),-sqrt(7)}より a=sqrt(7)
PCの長さは
a:=sqrt(7):
expand(sqrt(-sqrt(3)*sqrt(-a^4+10*a^2-9)+a^2+5)/sqrt(2));sqrt(3)
△BPAの面積は
a1:=1:
b1:=2:
c1:=sqrt(7):
expand((a1+b1+c1)*(b1+c1-a1)*(c1+a1-b1)*(a1+b1-c1)):
sqrt(%)/4;sqrt(3)/2
△BPCの面積は
a2:=1:
b2:=sqrt(3):
c2:=sqrt(7):
expand((a2+b2+c2)*(b2+c2-a2)*(c2+a2-b2)*(a2+b2-c2)):
sqrt(%)/4;sqrt(3)/4
両方足して
sqrt(3)/2+sqrt(3)/4=3*sqrt(3)/4 これを
sqrt(3)/4で割ると3・・・・・・(答え)
豊川市   3月10日(木) 2:39:09     37509

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