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第4問

半径 RR、中心 OO の円を CC とし、SS をその内部の定点とする。SS を通る垂直な弦を AA′AA'、BB′BB' とし、長方形 SAMBSAMB、SB′N′A′SB'N'A'、SA′M′B′SA'M'B'、SBNASBNA を作る。AA が CC 上を動くとき、4点 M,N′,M′,NM,N',M',N の軌跡を求めよ。
ステップ 2/5: 2本の垂直な弦と半径を結びつける
AB2+A′B′2=4R2AB^2+A'B'^2=4R^2
詳しい解説

DD を MN′MN' と CC のもう一つの交点とする。同じ弧に対する円周角から AD=ABAD=AB である。また DA′DA' は MN′MN' に平行なので DA′B′DA'B' は直角であり、DD と B′B' は直径の両端である。よって A′D2+DB′2=4R2A'D^2+D B'^2=4R^2、AD=ABAD=AB を代入して AB2+A′B′2=4R2AB^2+A'B'^2=4R^2 を得る。