神戸女学院中学部2018年算数第5問(解答・解説)


神戸女学院中学部2018年算数第5問(解答・解説)の図

(1)
まず、上側にある部分を直径に関して折り返し、下側に移動させます。
  斜線部分(灰色の部分)の面積
 =灰色の部分の面積+黄緑色の部分の面積−黄緑色の三角形の面積
 =円の1/12の面積×2+ピンク色の三角形の面積−黄緑色の三角形の面積 ←Oは円の中心です。
 =円の1/6の面積 ←等積変形により、三角形の面積同士がうまく打ち消されますね。最初から、このことを見切っているから、このように解いています。
 =9×9×3.14×1/6
 =13.5×3.14
 =31.4
   9.42
 + 1.57
  42.39cm2
(2)
(1)を利用します。
水色の部分とピンク色の部分の面積の和は、半円の面積から、黄色の部分の面積((1)で求めた面積ですね)を引いたものだから、円の1/2−1/6=1/3の面積、つまり、(1)で求めた面積の2倍(84.78cm2)となります。
水色の部分とピンク色の部分の面積の差を求めることを考えます。 ←和差算に持ち込みます。
水色の部分とピンク色の部分の面積の差を考えるので、(なるべく)重ね合わせることを考えます。
そこで、図の赤色の直径に関して水色の部分を折り返します。
  ピンク色の部分の面積−水色の部分の面積
 =(オレンジ色の部分の面積+茶色の部分の面積)−(オレンジ色の部分の面積+紫色の部分の面積)
 =茶色の部分の面積−紫色の部分の面積 ←共通部分を取り除きました(差は変わりませんね)。
 =(茶色の部分の面積+緑色の部分の面積)−(紫色の部分の面積+緑色の部分の面積) ←共通部分をつけたしました(差は変わりませんね)。
 =9×9/2×1/2 ←図のクリーム色の正三角形の半分の三角定規に着目すると、図の〇をつけた長さは等しくなります。(茶色の部分の面積+緑色の部分の面積)は、底辺が〇2個分、高さが〇2個分の三角形で、(紫色の部分の面積+緑色の部分の面積)は、底辺が〇2個分、高さが〇1個分の三角形だから、その差は、底辺が〇2個分、高さが〇1個分の三角形の面積と一致します。
 =20.25cm2
となります。
和差算により、求める面積(ピンク色の部分の面積)は
  (84.78+20.25)/2
 =105.03/2
 =52.515cm2
となります。



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