■整数三角形(その40)
[Q]a,b,c,dを整数とする.a,b,cは等差数列になっている.1辺の長さdの正三角形ABCがある.その中に1点Pをとるのではなく辺BC上に点Pをとったら,3頂点からそれぞれAP=a,BP=b,CP=cは整数距離にあった.a,b,c,dを求めよ.
この問題の解き方はいくつかある.幾何的な解法では,・・・
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b+c=d,b<c<a
これが等差数列であるならば,2c=a+b
c=(a+d)/3,b=(2d−a)/3
余弦定理より,
(d^2−a^2−b^2)/2ab=(a^2+c^2−d^2)/2ac
c(d^2−a^2−b^2)=b(a^2+c^2−d^2)
c(d^2−a^2−b^2)=b(a^2+c^2−d^2)
(c+b)(d^2−a^2)=b^2c+bc^2
bc=d^2−a^2=(a+d)(2d−a)/9
9(d^2−a^2)=−a^2+2d^2+ad
7d^2−ad−8a^2=0
(a,d)=(7,8)はこれを満たす.→(b,c)=(3,5)
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