東京大学 前期 1977年 第2問 (解答解説) 📝 問題 平面上の,原点とは異なる2点,に対し, ,,とおく. 2点,の座標,,,が有理数であるとき 次の3条件はたがいに同値であることを証明せよ. は有理数である. は有理数である. は有理数である. ✏️ 解答解説 【解答】 題意より である.このもとで考える.また,とおく. 三角形は下図のようになる. この時,はピタゴラスの定理,余弦定理,三角形の面積公式より である.(i),(ii),(iii)の条件について調べる. (i) の時 と(式2)から が成り立つ. (ii) の時 なら(式2)において だから,が有理数だからも有理数である. 次に なら であり, (式2)において だからも有理数である. 以上より が成り立つ. (iii) の時 (ii)の時と同様に考える. なら(式2)において だからも有理数である. 次に なら であり, (式2)において だからが有理数だからも有理数である. 以上より が成り立つ. 以上より, だから, であり,題意は示された.