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数学の問題について教えてください!

平らな地上にAB=3 AC=4 ∠A=90゜の三角形ABCがある さらにBの真上高さ5の位置に点Dがある 直線BC上に点Pをとるとき、AP+DPの最小値の求め方を良かったら解説していただけますでしょうか?

みんなの回答

  • info22_
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回答No.5

#2です。 A#2のやり方はあっていると思いますが、AB,ACの長さを逆に取り違えておりましたので訂正します。 A#2の回答を以下のとおり差し替えをお願いします。 改訂版の添付図をご覧下さい 。 直角三角形△BCDを辺BCを軸に90°回転して平面ABC上に倒す。そのとき Dは D'に移る。 直角三角形△ABCの辺BCの長さは三平方の定理より BC^2=AB^2+AC^2=3^2+4^2=25 ∴BC=5 △BCD≡△BCD'より BD'=BD=5 ∠CBD'=∠CBD=90° 従って、△BCD'はBC=BD'=5,∠CBD'=90°の直角三角形。 AとD'を結んだ線分AD'と辺BCとの交点をP'とすると 三角形の辺の間の関係からAP'D'が最短経路の長さになります。 L=AP+PD=AP+PD=AP+PD'≧AP'+P'D=AD' ∠ABC=θとおくと sinθ=4/5 △ABD'で余弦定理を適用してLの最小値AD'を求めると AD'^2=AB^2+BD'^2-2AB*BD'cos(θ+90°) =3^2+5^2-2*3*5cos(θ+90°) =9+25+30sinθ =34+30*(4/5) =58 ∴AD'=√58 (答え)L=AP+PDの最小値はAD'=√58 #失礼しました。

noname#150912
質問者

お礼

そういうことでしたか わかりました

  • ferien
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回答No.4

ANo.1です。空間図形と勘違いしてました。平面で考えればいいみたいです。再回答します。 平らな地上にAB=3 AC=4 ∠A=90゜の三角形ABCがある さらにBの真上高さ5の位置に点Dがある >直線BC上に点Pをとるとき、AP+DPの最小値 AP+DPが最小になるのは、ADを直線で結んだとき、 △ABCで、余弦定理より、 cosB=(5^2+3^2-4^2/2×5×3=3/5より、sinB=4/5 △ABDを考える。AB=3,DB=5 角ABD=B+90゜より、cos(B+90゜)=-sinB 余弦定理より、 AD^2=DB^2+AB^2-2×DB×AB×cos(B+90゜)    =5^2+3^2-2×5×3×(-sinB)    =25+9-2×5×3×(-4/5)    =58 よって、AD=√58より、AP+DPの最小値は、√58 です。どうでしょうか?平面の図を描いて考えてみて下さい。

noname#150912
質問者

お礼

回答ありがとうございます 自分でも解くことができました

  • f272
  • ベストアンサー率46% (8467/18127)
回答No.3

DをABCと同じ平面になるように横倒しにする。 あとは直線で結ぶだけ。

noname#150912
質問者

お礼

ありがとうございます 皆様のおかげで答えの√58にたどり着けました

  • info22_
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回答No.2

添付図をご覧下さい。 直角三角形△BCDを辺BCを軸に90°回転して平面ABC上に倒す。そのとき Dは D'に移る。 直角三角形△ABCの辺BCの長さは三平方の定理より BC^2=AB^2+AC^2=4^2+3^2=25 ∴BC=5 △BCD≡△BCD'より BD'=BD=5 ∠CBD'=∠CBD=90° 従って、△BCD'はBC=BD'=5,∠CBD'=90°の直角三角形。 AとD'を結んだ線分AD'と辺BCとの交点をP'とすると 三角形の辺の間の関係からAP'D'が最短経路の長さになります。 L=AP+PD=AP+PD=AP+PD'≧AP'+P'D=AD' ∠ABC=θとおくと sinθ=3/5 △ABD'で余弦定理を適用してLの最小値AD'を求めると AD'^2=AB^2+BD'^2-2AB*BD'cos(θ+90°) =4^2+5^2-2*4*5cos(θ+90°) =16+25+40sinθ =41+40*(3/5) =65 ∴AD'=√65 (答え)L=AP+PDの最小値はAD'=√65

noname#150912
質問者

お礼

図までつけていただきありがとうございます しかし答えは√58なのです 自分でも計算してみます

  • ferien
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回答No.1

平らな地上にAB=3 AC=4 ∠A=90゜の三角形ABCがある さらにBの真上高さ5の位置に点Dがある >直線BC上に点Pをとるとき、AP+DPの最小値 △ABCは直角三角形だから、 BC^2=3^2+4^2=25より、BC=5 APが最小になるのは、APがAからBCまでの垂線のとき、 垂線APを引いて、BP=x,CP=5-xとおく。 △ABPで、AP^2=3^2-x^2 △ACPで、AP^2=4^2-(5-x)^2 3^2-x^2=4^2-(5-x)^2より、 9-x^2=16-25+10x-x^2 10x=18より、x=9/5 AP^2=3^2-(9/5)^2   =144/25より、 AP=12/5 △DBPを考えると、角DBP=90度の直角三角形 DP^2=5^2+x^2    =5^2+(5/9)^2    =25+(81/25)    =706/25より、 DP=ルート706/5 よって、AP+DPの最小値は、 (12/5)+(ルート706/5) =(12+ルート706)/5 でどうでしょうか?図を描いて考えてみて下さい。 (答え合っているでしょうか?)

noname#150912
質問者

お礼

答え載せるべきでしたね 最小値は√58でした わざわざ書いていただいたのに申し訳ありません

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