X-Git-Url: http://j8takagi.net/cgi-bin/gitweb.cgi?a=blobdiff_plain;f=latex_mk%2Ftest%2Fsanposhojo%2Fq1_ans.tex;fp=latex_mk%2Ftest%2Fsanposhojo%2Fq1_ans.tex;h=0000000000000000000000000000000000000000;hb=4d4107891f77537d014ca4168ec391b458627c74;hp=2bb0fe4ecf7c2c4d05561d3fd85a003d0db6d8c8;hpb=523d69c6653033c2b1fadc25c8c81c6264446c16;p=makefiles.git diff --git a/latex_mk/test/sanposhojo/q1_ans.tex b/latex_mk/test/sanposhojo/q1_ans.tex deleted file mode 100644 index 2bb0fe4..0000000 --- a/latex_mk/test/sanposhojo/q1_ans.tex +++ /dev/null @@ -1,231 +0,0 @@ -\documentclass{jsarticle} -\usepackage[dvipdfm,pdftitle={算法少女 問題1 解答}]{hyperref} -\usepackage{pxjahyper} -\usepackage[dvipdfmx]{graphicx} -\usepackage{amsmath,amssymb} -\usepackage{okumacro} -\usepackage{textcomp} -\begin{document} - -\title{算法少女} -\author{} -\date{} - -\include{q1_q} - -\section*{解答} - -点や線を次の図のように定義する。 - -\begin{center} -\includegraphics[height=8cm]{q1_1.pdf} -\end{center} - -直線$AB$、直線 $BC$ 、直線 $CA$ はそれぞれEを中心とする小円の接線。 -その接点をそれぞれ $I$、$J$、$K$ とする。 - -さらに、小円の半径を1、外接円の半径をR、${\angle}CAB=\theta^{\circ}$ とする。 - -\begin{center} -\includegraphics[height=8cm]{q1_2.pdf} -\end{center} - -\newpage - -まず、$AB$ を調べる。 - -$AB$ は外接円の直径のため、 -\begin{gather} - AB = 2R \label{eq:ab1} -\end{gather} - -また、 -\begin{gather} - AB = AI + IB \label{eq:ab21} -\end{gather} - -$AI$ と $AK$ はどちらも点 $A$ を通り、点 $E$ を中心とする小円の接線のため、 -\begin{gather} - AI = AK \label{eq:ai1} -\end{gather} - -ここで、 -\begin{gather} - AC = AK + KC \notag \\ - AK = AC - KC \label{eq:ak1} -\end{gather} - -三角形 $ABC$ において ${\angle}BCA = 90^{\circ}、{\angle}CAB = {\theta}^{\circ}$より、 -\begin{gather} - AC = AB{\cos}{\theta} \label{eq:ac11} -\end{gather} - -\ref{eq:ab1}、\ref{eq:ac11} より、 -\begin{gather} - AC = 2R{\cos}{\theta} \label{eq:ac1} -\end{gather} - -$KC$ と$EJ$ は正方形 $EJCK$ の2辺のため、 -\begin{gather} - KC = EJ \label{eq:kc1} -\end{gather} - -$EJ$は小円の半径のため、 -\begin{gather} - EJ = 1 \label{eq:ej} -\end{gather} - -\ref{eq:kc1}、\ref{eq:ej} より、 -\begin{gather} - KC = 1 \label{eq:kc} -\end{gather} - -\ref{eq:ak1}、\ref{eq:ac1}、\ref{eq:kc} より、 -\begin{gather} - AK = 2R{\cos}{\theta} - 1 \label{eq:ak} -\end{gather} - -\ref{eq:ai1}、\ref{eq:ak} より、 -\begin{gather} - AI = 2R{\cos}{\theta} - 1 \label{eq:ai} -\end{gather} - -また、$IB$ と $BJ$ はどちらも点 $B$ を通り、点 $E$ を中心とする小円の接線のため、 -\begin{gather} - IB = BJ \label{eq:ib11} -\end{gather} - -ここで、 -\begin{gather} - BC = BJ + JC \notag \\ - BJ = BC - JC \label{eq:bj1} -\end{gather} - -三角形 $ABC$ において ${\angle}BCA = 90^{\circ}、{\angle}CAB = {\theta}^{\circ}$より、 -\begin{gather} - BC = AB{\sin}{\theta} \label{eq:bc11} -\end{gather} - -\ref{eq:ab1}、\ref{eq:bc11} より、 -\begin{gather} - BC = 2R{\sin}{\theta} \label{eq:bc1} -\end{gather} - -$JC$ と$EJ$ は正方形 $EJCK$ の2辺のため、 -\begin{gather} - JC = EJ \label{eq:jc1} -\end{gather} - -\ref{eq:ej}、\ref{eq:jc1} より、 -\begin{gather} - JC = 1 \label{eq:jc} -\end{gather} - -\ref{eq:bj1}、\ref{eq:bc1}、\ref{eq:jc} より、 -\begin{gather} - BJ = 2R{\sin}{\theta} - 1 \label{eq:bj} -\end{gather} - -\ref{eq:ib11}、\ref{eq:bj} より、 -\begin{gather} - IB = 2R{\sin}{\theta} - 1 \label{eq:ib} -\end{gather} - -\ref{eq:ab21}、\ref{eq:ai}、\ref{eq:ib}より、 -\begin{gather} - AB = 2R{\cos}{\theta} -1 + 2R{\sin}{\theta} -1 \notag \\ - AB = 2R{\sin}{\theta} + 2R{\cos}{\theta} - 2 \label{eq:ab2} -\end{gather} - -\ref{eq:ab1}、\ref{eq:ab2} より、 -\begin{gather} - 2R = 2R{\sin}{\theta} + 2R{\cos}{\theta} - 2 \notag \\ - R({\sin}{\theta} + {\cos}{\theta} - 1) = 1 \label{eq:ab} -\end{gather} - -次に、$DG$ を調べる。 - -$DG$ は外接円の半径のため、 -\begin{gather} - DG = R \label{eq:dg1} -\end{gather} - -一方、 -\begin{gather} - DG = DF + FG \label{eq:dg21} -\end{gather} - -三角形ADFにおいて ${\angle}AFD=90^{\circ}$、${\angle}DAF={\theta}^{\circ}$ より、 -\begin{gather} - DF = AD{\sin}{\theta} \label{eq:df1} -\end{gather} - -$AD$ は外接円の半径のため、 -\begin{gather} - AD = R \label{eq:ad} -\end{gather} - -\ref{eq:df1}、\ref{eq:ad} より、 -\begin{gather} - DF = R{\sin}{\theta} \label{eq:df} -\end{gather} - -FGはEを中心とする小円の直径のため、 - -\begin{gather} - FG = 1 \times 2 \notag \\ - FG = 2 \label{eq:fg} -\end{gather} - -\ref{eq:dg21}、\ref{eq:df}、\ref{eq:fg}より、 - -\begin{gather} - DG = R{\sin}{\theta} + 2 \label{eq:dg2} -\end{gather} - -\ref{eq:dg1}、\ref{eq:dg2}より、 - -\begin{gather} - R = R{\sin}{\theta} + 2 \notag \\ - R = \frac{2}{1 - {\sin}{\theta}} \label{eq:dg} -\end{gather} - -\ref{eq:ab}、\ref{eq:dg}より、 - -\begin{gather} - \left\{ - \begin{array}{l} - R({\sin}{\theta} + {\cos}{\theta} - 1) = 1 \\ - R = \dfrac{2}{1 - {\sin}{\theta}} - \end{array} - \right. -\end{gather} - -\begin{gather*} - \frac{2({\sin}{\theta} + {\cos}{\theta} - 1)}{1 - {\sin}{\theta}} = 1 \\ - 2{\sin}{\theta} + 2{\cos}{\theta} -2 = 1 - {\sin}{\theta} \\ - {\cos}{\theta} = \frac{3}{2}(1 - {\sin}{\theta}) -\end{gather*} - -${\sin}^2{\theta} + {\cos}^2{\theta} = 1$より、 -\begin{gather*} - {\sin}^2{\theta} + [\frac{3}{2}(1 - {\sin}{\theta})]^2 = 1 \\ - 13{\sin}^2{\theta} - 18{\sin}{\theta} + 5 = 0 \\ - {\sin}{\theta} = \frac{5}{13}, 1 -\end{gather*} - -${\theta}$は直角三角形の一角の角度で $0^{\circ} < {\theta}^{\circ} < 90^{\circ}$ のため、$0 < {\sin}{\theta} < 1$。よって、 - -\begin{gather} - {\sin}{\theta} = \frac{5}{13} \label{eq:sintheta} -\end{gather} - -\ref{eq:dg}、\ref{eq:sintheta}より、 - -\begin{gather} - R = \frac{2}{1 - \frac{5}{13}} \notag \\ - \therefore R = \frac{13}{4} -\end{gather} - -そのため、小円の半径と外接円の半径の比は、$4:13$ -\end{document}