第346問の解答
問題[平面図形]
左図で、△ABCはAB=4cm、BC=3cm、AC=5cmの直角三角形、△EBDは、EB=EDの直角二等辺三角形です。 また、∠DAE=∠DAPとなっています。(PはACとDBの交点)
このとき、△PABの面積を求めてください。
解答例1
ミヤーンさん、CRYING DOLPHINさん、ゆんななこさん、永井 暁さん、takaisaさん、M.Hossieさん、小西孝一さん、ミミズクはくず耳さん、ふじさきたつみさん、 他
点PからABに下ろした垂線の足をHとします。
△PAHと△CABは相似だから、
AH:PH=AB:CB=4:3 ・・・ (1)また、△PHBは△DEBと相似な直角二等辺三角形なので、
PH=HB ・・・ (2)従って、(1)、(2)より、
PH=AB×3/7=4×3/7=12/7cmよって、
△PAB=1/2×AB×PH=1/2×4×12/7=24/7cm2。答: 24/7cm2
以上
解答例2
JUNさん、たかし4さん、東洋の計算機さん、あほあほまんさん、 他
解答例1同様、Hを垂線の足とします。
△DEBは直角二等辺三角形より、∠DBE=45°、
従って、∠CBD=90−45=45°、
よって、∠DBE=∠CBD。すなわち、BPは∠CBAの二等分線となることから、
CP:PA=BC:BA=3:4よって、PH=BC×4/(4+3)=3×4/7=12/7cm。
以下同様。
(その他の解法)
DEとCAの延長の交点をFとして相似を用いて計算 ・・・ ponta55555さん、 他
AH=xとおき、xに関する方程式を解く ・・・ ハラギャーテイさん、 他
座標で考えPのy座標に関する方程式を解く ・・・ 有無相生さん、 他
(参考)
中村明海さん、小金井のチンジャラさん、CRYING DOLPHINさん、 他
今回の問題は、当初DEの長さを求めるものとする予定だったそうです。
そこで、DEを求めてみることにしましょう。
四角形DEBFが正方形となるように点Fをとり、
DAを軸として、△DEAを折り返したものを△DE'Aとします。∠DAE'=∠DAE=∠DAPより、点E'は線分AP上にあることが分かります。
従って、△DE'A≡△DEAより、
∠DE'A=∠DEA=90°、およびE'A=EA、DE'=DE
となります。さて、△DE'Cと△DFCを比べてみると、
DCは共通、DE'=DF、および∠DE'C=∠DFC=90°より、
△DE'C≡△DFCとなることが分かります。従って、
DE×2
=EB+FB
=(EA+AB)+(FC+CB)
=(E'A+E'C)+AB+CB
=AC+AB+CB
=4+3+5
=12よって、DE=12÷2=6cmとなります。