桐朋中学校2008年算数第5問(解答・解説)

(1)
  三角形ABPの面積 「差」で求める!(復元)
 =台形ABCDの面積−三角形PBCの面積−三角形PDAの面積
 =(6+10)×9×1/2−10×4×1/2−6×5×1/2
 =72−20−15
 =37cm2
となります。
(別解)
直接公式で求めることもできます。
桐朋中学校2008年算数第5問(解答・解説)の図1
辺AB上に、PEと辺ADが平行になるように点Eを取ります。
  PE
 =6+(10−6)×(9−4)/9 ←相似を利用して求めることもできますが、ここでは、変化量(比例)に注目して求めました(詳しくは、(3)Aの(別解2)を参照)。
 =74/9cm
となるから、
  三角形ABPの面積
 =PE×CD×1/2 ←この公式は、等積変形により導き出すことができます。
 =74/9×9×1/2 ←うまく約分できますね。
 =37cm2
となります。
(2)
@
  面積の比 三角形ADP:三角形BCP
      =3:2
  底辺の比 三角形ADP:三角形BCP
      =6cm:10cm
      =3:5
だから、
  高さの比 三角形ADP(DP):三角形BCP(CP)
      =3/3:2/5 比の積・商〜三角形の面積公式の逆算ですね。
      =5:2
      =D:A
となります。
  D+A
 =F
が9cmに相当するから、CP(A)は
  9×A/F
 =18/7cm
となります。
A
(1)の逆算の問題です。
次のように、三角形BCPと三角形APDをそれぞれ2倍した長方形を考えると、つるかめ算のときの面積図が登場しますね。
桐朋中学校2008年算数第5問(解答・解説)の図2
あとは、左上の長方形BIGFに注目して、面積の逆算の問題を解くだけですね。
  CP
 ={(72−30)×2−6×9}÷(10−6) ←長方形BIGFの面積=黄色のL字型の面積((台形ABCDの面積−三角形ABPの面積)×2)−長方形AICDの面積となり、BI=BC−IC=BC−ADとなりますね。
 =15/2cm
となります。
(別解1)
図形問題として処理しましょう。CDとAJが平行になる(AD=JCとなる)ように、BC上に点Jを取ります。
桐朋中学校2008年算数第5問(解答・解説)の図3
図の黄緑色の面積の合計は、長方形AJCDの面積の半分だから、
  9×6×1/2
 =27cm2
となります。
また、三角形PBCの面積と三角形PDAの面積の合計が
  台形ABCDの面積−三角形ABPの面積
 =72−30
 =42cm2
だから、水色の三角形BJPの面積は
  42−27
 =15cm2
となります。
あとは、三角形BJPの面積の逆算をすればいいですね。
  CP
 =15×2÷(10−6)
 =15/2cm
となります。
(別解2)
(1)の(別解)の方針で解きます。
三角形ABPの面積の逆算により
  PE
 =30×2÷9
 =20/3cm
となります。
    AB方向     CD方向
  10cm → 6cm    9cm
    (4=12/3cm減)
  10cm → 20/3cm  □cm
    (10/3cm減)
だから、
  □
 =9×10/12
 =15/2(cm)
となるから、CP=15/2cmとなります。



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