【質問】数学:互いに外接する円と外接する円

〔質問〕
互いに外接する半径1の3個の円があるとき、これらのすべての円と外接する円の半径を求めなさい。

うまく図にできなくて、よくわからないんです。よろしくお願いいたします。

あと、もう一つ質問なのですが、1日に質問できる数とか決まっていますか?後一年で受験でたくさん質問したいことがあるのですが…

〔回答〕
まず、問題文から図をつくると、こうなります。

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そして、この図をもとに各点に名前をつけたものがこちらです。

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今回求めたい大きな円の中心Oは、「小さな円の中心を結んでできる正三角形の重心」と一致します。
重心は、「三角形の中線の長さを2:1に内分する点」です。
これらのことを使い、問題を解いていきます。

△ABCは正三角形なので、
∠CAD=60°、∠ADC=90°より、AD:DC=1:√3となります。
AD=1 より、DC=√3 となります。
また、CD上の点Oは△ABCの重心なので、DO:OC=1:2 となります。
この比を利用して、OC=(2/3)×DC=(2/3)×√3=(2√3)/ 3

図より、求める大きな円の半径=(小さな円の半径)+OC なので、あとは代入すれば求まります。

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