∠DAP+∠PRD=180∘ より A,P,R,D は共円である.円周角の定理より ∠RAP=∠RDP=∠RPD=∠RAD であるから,R は AC 上にある.
PD と AC の交点を S とおく.△BRS を AC に関して線対称移動した図形が △DRS である.よって,∠RBS=∠RDS=∠RPS となるから B,R,S,P は共円である.
AP=x (0≤x≤1) とおく.AB∥CD より,
AS:SC=AP:CD=x:1,AR:RC=AB:CQ=1:(1−109x)
よって,AC=k(x+1)(2−109x) (k≥0) とおけば,AS=kx(2−109x), AR=k(x+1).方べきの定理より AP×AB=AS×AR であるから,
k=(x+1)(2−109x)1
従って,
AC=(x+1)(2−109x)
であり,この値は x=1811 のとき,最大値 602910 をとる.よって,特に解答すべき値は 99.

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