| ∠ABC=90°である三角形ABCの辺BC,CA,AB上に点P,Q,Rがあり、AQ:QC=2:1,AR=AQ,QP=QR,∠PQR=90°が成立している。CP=1のときARを求めよ。 【JMO2011予選の問題】
上記の問題について、幾何的な解法は理解できましたが、座標平面を導入し、代数的に解けないか考えてみました。
A(3a,0),B(0,0),C(0,3c),R(r,0)とおく。ただし、a>0,c>1/3,0<r<aとする。 また、与えられた条件より,P(0,3c-1)Q(a,2c)となる。
AQ=ARより → 二点間の距離(計算略)→ 5a^2-4c^2-6ar+r^2=0 PQ=QRより → 二点間の距離(計算略)→ 3c^2+2c-2ar+r^2=1 PQ⊥RQより → 内積=0(計算略)→ a^2-ar-2c^2+2c=0
という感じで、連立方程式を解く(正確にはrの値を求める)という方針を立てたのですが なかなかここから進みません。どなたかもし上手い方法があればご教授願います。よろしくお願いいたしますm(__)m
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