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平面図形の問題

難易度 3中学入試の基本レベル算数 平面図形

角 B が直角の直角三角形 ABC があり、辺 AB の長さは 6 cm、辺 BC の長さは 9 cm です。この三角形の内側に、正方形 DBFE をかきます。正方形の頂点は D, B, F, E の順に並んでいて、点 D は辺 AB 上に、点 F は辺 BC 上に、点 E は辺 AC 上にあります。この正方形の 1 辺の長さは何 cm ですか。

6 cm9 cm
色をつけた部分が正方形 DBFE

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(10 技能)
算数中学高校大学大学院

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  1. 小数の四則計算
  2. 分数のたし算・ひき算
  3. 分数のかけ算・わり算
  4. 小数と分数のまじった計算
  5. 約数の見つけ方
  6. 最大公約数と最小公倍数
  7. 比の性質と簡単な比
  8. 三角形の角の大きさ
  9. 相似な三角形と長さの比
  10. 比例配分

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

DE と BC が平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は相似です。

ヒント 2

AD : DE AB : BC です。また、正方形なので DB と DE の長さは等しくなります。

ヒント 3

AD を 2 つ分、DE( DB)を 3 つ分とすると、AB cm は 5 つ分にあたります。

答えと解説

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解説を読む

正方形なので、辺 DE は辺 BC と平行で、DB DE です。

DE と BC が平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は、角 A が共通で、角 ADE と角 ABC がどちらも直角なので、同じ形(相似)です。よって

です。

AD を 2 つ分、DE を 3 つ分とすると、DB DE なので DB も 3 つ分です。辺 AB の長さは

なので、 つ分が 6 cm にあたります。1 つ分は

なので、正方形の 1 辺 DE の長さは

です。

(たしかめ)AD cm で、AD : DE となり、AB : BC と同じです。

答え: 3.6 cm( cm)

別解

DE は BC と平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は形が同じ(相似)です。正方形の 1 辺を □ cm とします。

AD=6−□ cm、DE=□ cm なので、AD:DE=AB:BC=6:9=2:3 です。

AD=AB の長さ 6 cm から □ をひいたもので、これが DE(□ cm)の 2/3 にあたります。つまり 6−□ は □ の 2/3 倍です。
そこで 6 は □ の (1+2/3)=5/3 倍にあたります。
□=6÷5/3=6×3/5=18/5=3.6 cm です。

確かめ:1 辺を 3.6 cm とすると、AD=6−3.6=2.4 cm。AD:DE=2.4:3.6=2:3 で、AB:BC=6:9=2:3 と一致します。面積でも、三角形 ABC=6×9÷2=27、三角形 ADE=2.4×3.6÷2=4.32、三角形 DBE と三角形 EBF などの分け方で 27=4.32+(3.6×3.6)+(5.4×3.6÷2=9.72)+... で、4.32+12.96+9.72=27 となり一致します。

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