第325問の解答


問題 [平面図形]

問題図 左図のような、∠B=75度、∠C=10度、BC=6cmの△ABCがあります。

いま、辺BC上に、DCの長さが辺ACの長さの2分の1になるような点Dをとりました。

このとき、△ABCの面積と△ADCの面積の合計を求めてください。


解答例1

CRYING DOLPHINさん、トトロ@Nさん、佐藤さん、Banyanyanさん、ponta55555さん、ミミズクはくず耳さん、数楽者さん、ふじさきたつみさん、ねこやんさん、M.Hossieさん、航介さん、ステップばいステップさん、他

辺ACを軸にして△ADCを折り返したものを△AD'Cとします。
また頂点Cから30°に引いた直線とBAの延長線の交点をEとし、
さらにCD'の延長線と線分BEの交点をFとします。

参考図1

△ADCと△AD'Cは合同だから面積は等しい。
よって、△ABC+△ADC=△ABC+△AD'C ・・・ (1)

 ∠BEC
=180°−∠ABC−∠ACB
=180°−75°−30°
=75°
=∠EBC

よって、△CEBはCE=BC=6cmの二等辺三角形。

また、∠ACB=∠FCA=10°より、∠ECF=30−20=10°

よって、△ABCと△FECは1辺と挟角が等しいので合同。 ・・・ (2)

従って、FC=ACとなり、△CFAは二等辺三角形となります。

FC=AC=CD×2、CD'=CDよりFD'=CD×2−CD=CD、
従って、△FAD'=△AD'C ・・・ (3)

(1)、(2)、(3)より、
求める面積は二等辺三角形CEBの半分となります。

EからBCに下ろした垂線の足をHとすると、
∠ECH=30°だからEH=EC×1/2=6cm×1/2=3cm。

よって、
求める面積=△CEB×1/2
 
=1/2×BC×AH×1/2
 
=1/2×6×3×1/2
 =4.5cm2。

答: 4.5cm2

以上


(その他の解法)