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。
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。
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。
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。