問題

図のように
AB を直径とする半円がある
点 P を中心とする円が
半円と点 C で接し、
AB と点 D で接している。
a = AD, B = DB, c = CD とするとき

1/a2 + 1/b2 = 2/c2

であることを示せ

Go Geometry にあった問題です



ヒント

半円の半径を 1 としてよい
r = PC = PD, s = OD とおく
θ = ∠OPD とおく



@ PO = 1-r
A s2 = (1-r)2 - r2 = 1-2r
B cos θ = r / (1-r)
C c2 = 2r2 + 2r2cos θ
D a = 1+s, b = 1-s

これらより結果を得る