共通接線の長さを求める公式は?証明付きで教えて

2026-03-25 14:59:27 259
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3 Answers

Grant
Grant
2026-03-26 00:05:45
数学の問題を解いていると、共通接線の長さを求めるときにちょっと手こずることがあるよね。特に二つの円が与えられた場合、その位置関係によって計算方法が変わってくるから注意が必要だ。

まず基本となるのは、二つの円の半径をr₁、r₂、中心間の距離をdとするとき、共通接線の長さLはL = √(d² - (r₁ + r₂)²)で表される。これは外部共通接線の場合で、内部共通接線ならL = √(d² - (r₁ - r₂)²)になる。証明としては、接点と二つの中心を結んで直角三角形を作り、三平方の定理を適用すれば導出できる。

実際に図を描いてみると理解が深まる。円の中心を結んだ線分と接線が垂直に交わる性質を利用して、相似な三角形や直角三角形を見つけるのがポイント。計算が複雑そうに見えても、一つずつ段階を踏めば意外と簡単に解けるんだ。
Talia
Talia
2026-03-27 17:29:08
幾何学の問題で共通接線を扱うとき、公式だけ覚えても面白くない。実際にどうやって導かれるのかを見てみよう。二つの円があり、半径がr₁とr₂、中心間距離がdのとき、外部共通接線の長さは√(d² - (r₁ + r₂)²)で求められる。

この式の背景には単純な幾何学的事実がある。接線は半径と直角に交わるから、接点と両中心を結べば直角三角形が現れる。三平方の定理を適用すると、自ずと公式が導かれるわけだ。内部接線の場合も同様で、半径の差を使う点だけが異なる。

重要なのは、この公式がどのような状況で使えるのかを理解すること。二つの円が交わっていたり、一方がもう一方を含んでいたりすると、共通接線が存在しない場合もある。公式を適用する前に、円の位置関係をしっかり確認する必要があるね。
Uma
Uma
2026-03-28 04:03:53
共通接線の公式を覚えるのは簡単だけど、なぜそうなるのかを理解するのが大事だと思う。二つの円の半径をr₁、r₂、中心間の距離をdとすると、外部共通接線の長さは√(d² - (r₁ + r₂)²)になる。この式の意味を考えてみよう。

接線は常に円の半径と垂直に交わるから、接点からそれぞれの中心まで線を引くと直角三角形ができる。この三角形の斜辺が中心間の距離dで、他の二辺は半径の和(r₁ + r₂)と接線の長さLだ。三平方の定理からL² + (r₁ + r₂)² = d²が成り立ち、これを変形すれば公式が得られる。

内部共通接線の場合も考え方は同じで、半径の差を使うだけ。図形問題は公式を暗記するより、どうやってその式ができたかを理解する方が応用が利く。特に複雑な幾何学の問題を解くときには、この根本的な理解が役に立つよ。
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