2004年度採用試験(京都府中学)

  3. 1辺の長さが1の正四面体 OABC があり、辺 AB の中点を M とする。この四面体 OABC に点 M から辺 OB, 辺 OC 上の1点をそれぞれ通り、頂点 A に至るまでの糸を巻きつけ、 その長さが最小となるようにする。このときの辺 OB 上の1点を P、辺 OC 上の1点を Q とするとき、次の各問いに答えなさい。
(1) 糸の長さを求めなさい。
(2) OP, OQ の長さをそれぞれ求めなさい。


解答

大きい図は正四面体 OABC の側面の展開図
図の AM が求める長さである。
∠ABM = 90°、AM = root(3), BM = 1/2 より
AM = root(13)/2

OQ と A'M が平行で AO : AA' = 1 : 2 より
よって OQ : A'M = 1 : 2
A'M = 1/2 より OQ = 1/4

OQ と MB が平行で OQ : MB = 1/4 : 1/2 = 1 : 2
よって OP : PB = 1 : 2
OB = 1 より OP = 1/3

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