図 27 は、境界点 A、B、C を順に直線で結ぶ境界線 ABC で区割りされた甲及び乙の所有する土地を示しており、表 27 は、トータルステーションを用いて境界線の測量を行い、水平角 α、β 及び距離 S₁、S₂ を測定した結果である。甲及び乙の所有する土地の面積が変わらないように整正するため、新たに境界線 AP を設けることとした。このとき、CP 間の距離を幾らにすればよいか。最も近いものを次の 1 〜 5 の中から選べ。
ただし、甲及び乙の所有する土地は平たんなものとする。
| α | β | S₁ | S₂ |
|---|---|---|---|
| 135°00′00″ | 300°00′00″ | 40.000 m | 36.000 m |

折れ線 A−B−C だった境界を、甲乙の面積を変えずに直線 A−P に引き直す境界整正の問題。
最初に何が起きているかを押さえる。新しい境界 A−P は、図を見ると B のところでは旧境界より上を通り、C のところでは旧境界より下(P は C より手前)を通る。つまり甲は B 付近で土地を失い、C 付近で取り返している。この失う分と得る分がちょうど釣り合うように P を決めればよい。
式にすると、A → B → C → P → A と一周した閉じた多角形の符号付き面積がゼロという条件になる。
A を原点、A→B の向きを X 軸の正方向にとる。S₁ = 40.000 m なので B はすぐ決まる。
α = 135°00′00″ は B における内角(BA から BC までの角)なので、B→C の向きは X 軸から 180° − 135° = 45° 上を向く。S₂ = 36.000 m だから
ΔX = 36.000 × cos45° = 25.456 / ΔY = 36.000 × sin45° = 25.456
C→B の向きは、B→C の逆なので 45° + 180° = 225°。ここから β = 300°00′00″ だけ時計回りに回ると道路の下り方向になる。
求める CP 間距離を d とおくと、P の座標は次のように書ける。
A → B → C → P → A の符号付き面積を座標法で書き、これを 0 とおく。
A→B:0 × 0 − 40.000 × 0 = 0
B→C:40.000 × 25.456 − 65.456 × 0 = +1,018.24
C→P:65.456 × yP − xP × 25.456
P→A:xP × 0 − 0 × yP = 0
ここに P の式を代入すると、C の座標に由来する項どうしが打ち消し合い、d だけが残る。
25.456 × 0.25882 = 6.588 / 65.456 × (−0.96593) = −63.226 なので、括弧の中は 6.588 + 63.226 = 69.814。