平方根の長さの作図
問題:線分AC上に AB = 1、BC = 2 となる点Bがあります。Bを通りACに垂直な直線の上に、BD = √2 となる点Dを作図しましょう。
道具を選んで、点をタップ(クリック)して作図します。線や円の交点は自動で点になります。何もない所をドラッグすると図を動かせます。
作図の手順
手順を表示する(ネタバレ注意)
- Aを中心に、Cを通る円をかきます。
- Cを中心に、Aを通る円をかきます。
- 交点どうしを結び、ACの中点Mを求めます。
- Mを中心に、Aを通る円(ACを直径とする円)をかきます。
- Bを中心に、Aを通る円をかき、直線ACとのもう1つの交点をEとします。
- Aを中心に、Eを通る円をかきます。
- Eを中心に、Aを通る円をかきます。
- Bと交点を結ぶと、Bを通るACの垂線です。直径ACの円との交点がDです。
なぜこれで作図できるのか
解説を表示する(ネタバレ注意)
Dは直径ACの円の上にあるので ∠ADC = 90° です。
三角形ABDと三角形DBCは、どちらも直角三角形で ∠BAD = ∠BDC なので相似です。よって AB : BD = BD : BC、つまり BD² = AB × BC = 1 × 2 = 2 となり、BD = √2 です。
同じ方法で、AB = 1 として BC の長さを変えれば、どんな長さ a に対しても √a が作図できます。
豆知識
作図で作れる長さは、たし算・ひき算・かけ算・わり算と √ を組み合わせた数だけです。この問題は、その「√」の作り方そのものです。
コメント
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