[答1693] 2円の重なりの中の三角形


 図のように、直径が 39 の円が2個重なっていて、重なりの中に円の中心があります。
1693-2円の重なり
 2円の交点の1つを A として 重なりの中に 辺AB,ACが円の中心を通るように

 △ABCを描くとき、この △ABCの面積の最大値は?


[解答]

 まず、0゚<∠A<60゚ ですので、x=sin∠A とおけば、0<x<(√3)/2 です。

 AB=AC=39cos∠A だから、

 △ABC=(1/2)(39cos∠A)2sin∠A=(1521/2)cos2∠Asin∠A

 

  =(1521/2)(1-x2)x=(1521/2)(x-x3) になり、

 △ABC=f(x) とおけば、f'(x)=(1521/2)(1-3x2) 、

 0<x<1/√3 のとき f'(x)>0 ,1/√3<x<(√3)/2 のとき f'(x)<0 だから、

 f(x) の最大値は、f(1/√3)=(1521/2)(1-1/3)/√3=507/√3=169√3 です。

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