角の条件で決まる x 軸上の2点と、2つの三角形の面積の比べ

分野: 図形と方程式・三角関数

座標平面上に 22 点 O(0,0)\mathrm{O}(0, 0),A(0,1)\mathrm{A}(0, 1) をとる。xx 軸上の 22 点 P(p,0)\mathrm{P}(p, 0),Q(q,0)\mathrm{Q}(q, 0) が,次の条件 (i), (ii) をともに満たすとする。

(i) 0<p<10 < p < 1 かつ p<qp < q

(ii) 線分 AP\mathrm{AP} の中点を M\mathrm{M} とするとき,∠OAP=∠PMQ\angle \mathrm{OAP} = \angle \mathrm{PMQ}

(1) qq を pp を用いて表せ。

(2) q=13q = \dfrac{1}{3} となる pp の値を求めよ。

(3) △OAP\triangle \mathrm{OAP} の面積を SS,△PMQ\triangle \mathrm{PMQ} の面積を TT とする。S>TS > T となる pp の範囲を求めよ。

出典

出典(引用): 令和6(2024)年度第2次学力試験 前期日程試験 数学(文科) 第3問(東京大学の第2次試験問題からの引用)(表記を Web 用に改変)

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