■ほぼ正三角形のヘロン三角形(その4)
すべてのピタゴラス三角形は整数の面積をもっています.三辺の長さと面積が整数である三角形をヘロン三角形といいますが,直角三角形でない三角形の中にもヘロン三角形は存在します.
ヘロン三角形は2つのピタゴラス三角形を貼り合わせることで簡単に作ることができ,たとえば,直角三角形(5,12,13)と直角三角形(9,12,15)から三辺の長さが(13,14,15)で面積が84の鋭角三角形と三辺の長さが(4,13,15)で面積が24の鈍角三角形が得られます.
一般に,3辺と面積が有理数であるようなすべての三角形は,有理数辺をもつ2つの直角三角形から合成されます.3辺がすべて有理数の直角三角形は適当な整数倍によってピタゴラス三角形になりますから,ヘロン三角形は広義のピラゴラス三角形から合成されるといってもよいでしょう.なお,直角三角形の面積は6の倍数ですが,それが平方数となる(a,b,c)は存在しません.
(13,14,15)というヘロン三角形は,既約で,3辺の長さの公差が1の等差数列であって,元祖(3,4,5)についで興味深いものである.その次に大きいのが(51,52,53)である.
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[Q]高さが12,底辺でない2辺の長さが13と15の三角形がある.三角形の底辺の長さを求めよ.
[参]川勝健二・植松真人「楽しい数学」三樹書房
になかに登場する中学生の答えは
[A]12と13と15が並んでいて,足りないのは14.
この問題はヘロンの三角形の問題であるが,江戸時代の本にも登場するらしい.
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[Q]ブラーマグプタの問題
3辺の長さが(13,14,15)の三角形がある.底辺の長さが14のとき,この三角形の高さを求めよ.
[A]12
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[Q]ボンベリの問題
3辺の長さが(13,14,15)の三角形がある.底辺の長さが14のとき,1辺が底辺上にある内接正方形の1辺の長さを求めよ.
[A]84/13
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[Q]3辺の長さが(13,14,15)の三角形がある.この三角形の内接円の半径を求めよ.
[A]4
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