東海中学校2021年算数第4問(解答・解説)


斜めの直角三角形があるので、図のように、直角三角形を作り出します。 斜めの正方形や斜めの直角二等辺三角形の問題を解く際に、水平な正方形を作り出すのと同じことです。
東海中学校2021年算数第4問(解答・解説)の図

角度に記号をつけると、辺の比が3:4:5の直角三角形と辺の比が7:24:25の直角三角形の2種類の直角三角形があることがわかります。 ←7:24:25の直角三角形が登場することは知識があればすぐにわかることですが、知識がなくても辺の長さを求めていけばわかりますし、下に示した解法からわかるように、この問題を解くにあたって辺の比を知る必要はありません。
BC=FC×3/4=15/4cmで、CH=BC×4/5=3cmで、CD=3cmだから、BE=3+3=6cm・・・(1)の答えとなります。
また、BH=BC×3/5=9/4cmで、DF=4cmだから、EF=4−9/4=7/4cmとなります。
BI=FE×AB/BF=7/4×3/4=21/16と(1)の答えより、AG=21/16+6=117/16cm・・・(2)の答えとなります。
なお、BF=CF×5/4=25/4cmとなるから、EF:BE:BF=7/4:6:25/4=7:24:25となることがわかります。
また、辺の比が7:24:25の直角三角形の2番目に小さい角の大きさが、辺の比が3:4:5の直角三角形の1番小さい角の大きさの2倍であることも図より明らかですね。
このことを利用する問題は、過去に算数オリンピックで出されています。
ホームページで取り上げている灘中学校の問題(2009年2日目第5問)がこの東海中学校の問題の類題となるので、ぜひ解いてみましょう。



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