ある高校数学の問題
東大の数学の過去問のなかに
四角形ABCDが,半径65/8(=R)の円に内接している.
AB+BC+CD+DA=44で,BC=CD=13であるとき,残りの2辺ABとDAの長さを求めよ.
という問題があり以下のように解いてみました.
AB=xとおくと,
AB+BC+CD+DA=44 より DA=18-x
また,△BCDにおいて,正弦定理より
BC/sin∠BDC=2R ∴sin∠BDC=4/5
よって 0°<∠BDC<90°より
cos∠BDC=3/5
∠BDC=∠BAC=∠CADより,△BACと△ADCに余弦定理を用いて
13^2=x^2+AC^2-2xAC×3/5
13^2=(18-x)^2+AC^2-2(18-x)AC×(-3/5)
辺々を引いて整理すると
(x-9)(AC-15)=0
よってx=9 または AC=15
AC=15⇔x=4,14
∴(AB,DA)=(4,14),(9,9),(14,4)
となったのですが、解答をみるとどうやら(9,9)は答えに適さないみたいですΣ
解答を見てもどうしてもx=9が出てきてしまうのかわからず…
x=9がなぜ解の一つとして出てきてしまうのか,この解法の誤りをご教授お願いいたします。
見づらい点はご勘弁ください。
お礼
ありがとうございました!