神戸女学院中学部2020年算数第6問(解答・解説)
高さ(底辺)が等しい三角形の面積比が底辺(高さ)の比と等しくなることと正六角形の6分割のイメージを利用するだけです。
(1)
正六角形の6分割のイメージより、三角形ABCの面積(三角形DEFの面積)は、正六角形ABCDEFの面積の1/6となるから、
288×1/6
=48cm2
となります。
三角形ABPと三角形ABCは底辺(AB)が等しく、面積の比が28:48=7:12となるから、高さの比(BP:BCと一致します)は7:12となります。
また、三角形DFQは、三角形DFAと底辺(DF)が等しく、高さの比がFQ:FA=(12−7×9/7):12=1:4だから、面積の比は1:4となります。
正六角形の6分割のイメージより、三角形DFAの面積は正六角形ABCDEFの面積の2/6=1/3となるから、三角形DFQの面積は
288×1/3×1/4
=24cm2
となります。
したがって、四角形DEFQの面積は
三角形DEFの面積+三角形DFQの面積
=48+24
=72cm2
となります。
(2)
ERが四角形DEFQの面積を2等分するから、三角形DER(四角形EFQR)の面積は
72×1/2
=36cm2
となります。
また、三角形EFQと三角形EFAは底辺(EF)が等しく、高さの比がFQ:FA=1:4だから、面積の比は1:4となり、三角形EFQの面積は
48×1/4
=12cm2
となり、三角形EQRの面積は
36−12
=24cm2
となります。
三角形EQRと三角形DERは高さが等しく、面積の比が24:36=2:3だから、底辺の比(QR:RD)は2:3となります。
(3)
三角形QRFと三角形DFQは、底辺(QF)が等しく、高さの比がQR:QD=2:(2+3)=2:5となるから、面積比は2:5となり、三角形QRFの面積は
24×2/5
=48/5cm2
となり、三角形EFRの面積は
36−48/5
=132/5cm2
となります。
三角形BCRの面積と三角形EFRの面積の和は長方形BCEFの面積の1/2となり、また、長方形BCEFの面積は、正六角形の6分割のイメージより、正六角形ABCDEFの面積の4/6=2/3となるから、三角形BCRの面積は
288×2/3×1/2−132/5
=96−132/5
=348/5cm2
となります。
(参考)正六角形の6分割・延長のイメージ
上の図から、次の面積比がわかります。