大学入試問題#548「結局は定石通り」 広島大学AO(2022) #整数問題 - 質問解決D.B.(データベース)

大学入試問題#548「結局は定石通り」 広島大学AO(2022) #整数問題

問題文全文(内容文):
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
0 \lt a \lt b \lt c \\
\displaystyle \frac{1}{ab}+\displaystyle \frac{1}{bc}+\displaystyle \frac{1}{ca}=\displaystyle \frac{1}{3}
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
を満たす整数の組$(a,b,c)$をすべて求めよ。

出典:2022年広島大学AO入試
単元: #数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#広島大学
指導講師: ますただ
問題文全文(内容文):
$\begin{eqnarray}
\left\{
\begin{array}{l}
0 \lt a \lt b \lt c \\
\displaystyle \frac{1}{ab}+\displaystyle \frac{1}{bc}+\displaystyle \frac{1}{ca}=\displaystyle \frac{1}{3}
\end{array}
\right.
\end{eqnarray}$
を満たす整数の組$(a,b,c)$をすべて求めよ。

出典:2022年広島大学AO入試
投稿日:2023.05.28

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問題文全文(内容文):
第5 問(1) $\triangle AQD$と直線CEに着目すると$\dfrac{QR}{RD}・\dfrac{DS}{SA}・\dfrac{ア}{CQ}=1$が成り立つのでQR:RD=イ:ウ となる。また、$\triangle AQD$と直線BEに着目するとQB:BD=エ:オ となる。
したがって、BQ:QR:RD=エ:イ:ウとなる個tが分かる。
(2)5点P,Q,R,S,Tが同一演習場にあるとし、AC=8とする。
(i)5点A,P,Q,S,Tに着目すると、AT:ST=1:2より、AT=$\sqrt{ カ }$となる。さらに5点D,Q,R,S,Tに着目すると$DR=4\sqrt{ 3 }$となることがわかる。
( 2 ) 3 点 A , B, C を通る円と点 D の位置関係を次の構想に基づいて調べよう。
構想:線分 AC と BD の交点 Q に着目し、 AQ $\cdot$ CQ と BQ $\cdot$ DQ の大小を比べる。
まず AQ $\cdot$ CQ = 5 $\cdot$ 3 = 15 かっ BQ $\cdot$ DQ =キクであるから
AQ$\cdot$CQ ケ BQ$\cdot$DQ $\cdots$①
が成り立つ。また、3点A,B,Cを通る\と直線BDとの交点のうち、Bと異なる点をXとするとAQ$\cdot$CQ ケ BQ$\cdot$XQ $\cdots$②
①②の左辺は同じなので①②の右辺と比べることによりXQ サ DQが得られる。したがって点DはA,B,Cを通る円の シ にある。
(2)3 点 C , D , E を通る円と 2 点 A , B の位置関係について調べよう。この星形の図形において、さらにCR = RS = SE = 3 となることがわかる。したがって、点 A は 3 点 C, E, D を通る円の ス にあり、点 B は 3 点 C, E, D を通る円の セ にある。

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