灘中学校2013年算数1日目第11問(解答・解説)


様々な解法が考えられますが、ここでは2つの解法を紹介しておきます。
(解法1)
直角三角形ABCと直角三角形ABCを180度回転させた図形を図のように組み合わせます。 ←算数オリンピックの問題などでよく利用する手法です。
灘中学校2013年算数1日目第11問(解答・解説)の図1

垂直な線EFを引くと、直角三角形DEFの最も長い辺と最も短い辺の比が(5+5):5=2:1となるから、この直角三角形は正三角形の半分の三角定規にほかなりませんね。
角EDFの大きさが30度となるから、(イ)の角の大きさは180−30−(180−90−15)=75度となります。
また、角DBEの大きさは90−15=75度で、角DEBの大きさは180−30−75=75度だから、三角形DEBはED=BDの二等辺三角形となるから、BDの長さは10cmとなります。 ←角DEBの大きさは、平行線の錯角が等しいことから、(イ)と等しくなりますね。
(解法2)
まず、垂直な線MGを引きます。
灘中学校2013年算数1日目第11問(解答・解説)の図2

三角形ABCと三角形MBGは相似(相似比はAB:BM=2:1)だから、MGの長さは5/2cmとなります。
直角三角形DMGの最も長い辺と最も短い辺の比が5:5/2=2:1となるから、この直角三角形は正三角形の半分の三角定規にほかなりませんね。
角MDGの大きさが30度となるから、(イ)の角の大きさは180−30−(180−90−15)=75度となります。
次に、垂直な線AHを引きます。
三角形ADCと三角形ADHは合同だから、AHの長さは5cmとなります。
三角形AMDの面積は5×5×1/2=25/2cm2となり、この三角形と底辺の長さと高さが等しい三角形BDMの面積も25/2cm2となります。
あとは、先ほど求めたMGの長さを利用して三角形の面積の逆算を行うだけです。
BDの長さは25/2×2÷5/2=10cmとなります。



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