灘中学校2009年算数2日目第5問(解答・解説)
線対称(上下対称)なので、上半分で考えればいいですね。 ←対称性を利用して、作業範囲を減らす!
(1)
黄色の直角三角形をEFに関して折り返した直角三角形(黄緑色の直角三角形)を考えます。
ABを引き、さらに、図のようにEGを延長し、ABとの交点をHとします。
直角三角形がたくさん登場するので、角度に記号をつけ、辺の比をチェック(与えられた6つの直角三角形の辺の比は、大:中:小=5:4:3(1番有名な直角三角形の比ですね))します。
直角三角形AHGは、与えられた6つの直角三角形と相似になっていますね。
AG
=4+4
=8cm
だから、辺の比を利用すると、
AH
=8×3/5
=24/5cm
となり、
AB
=24/5×2
=48/5cm
となります。
(2)
(1)で登場したオレンジ色の直角三角形を利用することを考えます。
水色の直角三角形をAEに関して折り返した直角三角形(灰色の直角三角形)を考えます。
EGと平行になるようにCIを引きます。
直角三角形がたくさん登場するので、角度に記号をつけ、辺の比をチェックします。
(1)で登場したオレンジ色の直角三角形(直角三角形AHE)と直角三角形CIFが相似ですね。
HE
=HG−EG
=8×4/5−5
=7/5cm
だから、結局、辺の比は
大:中:小
=5:24/5:7/5
=25:24:7 ←結構有名な直角三角形の辺の比です。この問題に登場した直角三角形以外の直角三角形では、大:中:小=13:12:5も有名です。
となります。
FC
=4+4
=8cm
だから、辺の比を利用すると、
FI
=8×7/25
=56/25cm
となり、
IK
=4−56/25
=44/25cm
となります。
したがって、
CD
=44/25×2
=88/25cm
となります。