大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問43 (数学Ⅰ・数学A(第5問) 問3)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)本試験 問43(数学Ⅰ・数学A(第5問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

図1のように、平面上に5点A、B、C、D、Eがあり、線分AC、CE、EB、BD、DAによって、星形の図形ができるときを考える。線分ACとBEの交点をP、ACとBDの交点をQ、BDとCEの交点をR、ADとCEの交点をS、ADとBEの交点をTとする。

ここでは
AP:PQ:QC=2:3:3、 AT:TS:SD=1:1:3
を満たす星形の図形を考える。
以下の問題において比を解答する場合は、最も簡単な整数の比で答えよ。

(1)ΔAQDと直線CEに着目すると

(QR/RD)・(DS/SA)・([ ア ]/CQ)=1

が成り立つので

QR:RD=( イ ):( ウ )

となる。また、ΔAQD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 )

となることがわかる。

( エ )、( オ )にあてはまるものを1つ選べ。
問題文の画像
  • エ:2  オ:6
  • エ:2  オ:7
  • エ:3  オ:5
  • エ:3  オ:8

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この過去問の解説 (1件)

01

次に、ΔAQDと直線BEに着目します。

直線BEは、ΔAQDの辺AQと点Pで、辺ADと点Tで、そして辺QDの延長線と点Bで交わっています。
したがって、ここでもメネラウスの定理を適用できます。

三角形の頂点をA→Q→D→Aと一周するように、各辺が直線BEと交わる点との比を考えていくと、以下の式が成り立ちます。

(AP/PQ)・(QB/BD)・(DT/TA)=1

 

この式に、与えられた条件からわかる比を代入していきます。

条件より、AP:PQ=2:3なので、AP/PQ=2/3です。

 

また、AT:TS:SD=1:1:3なので、
TAの比は1、DTの比は
TS+SD

=4
となります。
よって、DT/TA=4となります。


これらの値をメネラウスの定理の式に代入すると、

(2/3)・(QB/BD)・4=1
(QB/BD)・(8/3)=1
QB/BD=3/8

したがって、QB:BD=3:8となります。

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