津田塾大 2002 学芸(国際関係)・1(1)


  直角三角形 ABC の斜辺 BC 上を点 P が動く.P から辺 AB,AC に
  下ろした垂線の足をそれぞれ Q,R とする.△PQR の面積を最大に
  する点 P を求めよ.

  AB:RP = 1:x ( 0 < x < 1 ) とすると,△ABC,△RPC,△QBP は
  相似で,相似比は 1:x:1 - x であるから,
     2 △PQR = { 1 - x 2 - ( 1 - x ) 2 } △ABC = ……
  ゆえに △PQR は x = 1 / 2 のとき,最大値 △ABC / 4 をとる.

  ○ をドラッグして確認してみましょう.図で P を通る双曲線が描いて
  ありますが,△PQR が最大となるとき,この双曲線と BC とはどんな
  関係になりますか.また,その理由も考えてみましょう.さらに,次の
  証明も考えてみて下さい.
    「双曲線上の点 P における接線と 2 つの漸近線との交点を B,C
    とするとき P は線分 BC の中点である.」
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