算数限界編問61こたえ

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△BCDを、CDを折り目として折り返し、移動後のBを点Eとします。

このとき、3点E・C・Aは一直線上に並びます。…(甲)
何故なら、 角DCA=■ とすると、△CDAが直角三角形であることから ●+■=90度 です。
これより角ECP=●■●■=90×2=180度 となることから説明できます。

次に、△ECBは二等辺三角形です。
これは簡単で、折り返しより CB=CE(=50cm) だから。
よって、 角CBE=角CEB となります。 …(乙)

ところで、(甲)より角ACBは、△ECBの内角Cの外角といえます。
三角形の外角の法則から、 角ACB=角CBE+角CEB となります。
角ACB=●● と表せたのだから、(乙)より角CBE=角CEB=● ですね。 …(丙)

(丙)より、 ●=角BEA=角CAD が成立します。
これはつまり……そう、EBとDAは平行であるということですね!
というわけで、四角形EDABは台形であることがわかりました。 …(丁)

ここで台形の有名な性質より、△EDPと△BPAの面積が等しくなります。 …(戊)
△CDP=[1]とすれば、△BPA=[6]ですから△EDPも[6]です。
(戊の略解:△EDAと△BDAは底辺と高さが等しいので面積同じ。それぞれから△PDAを引けば△EDPと△BPA)

△ECD=[6]−[1]=[5]。
EC:CP=△ECD:△CDP=5:1です。
EC=BC=50cmだから、CP=50÷5=10cmとなります。これが(1)の答え。

また、△CDBは△ECDと線対称ですから、これも[5]。
△CPD=[5]−[1]=[4]とわかりますから、DP:PB=△CDP:△CPB=1:4です。
なので、△PDAと△PABの面積比も1:4とわかり、△PDA=[6]÷4=[1.5]です。

以上より、四角形ABCD=[1]+[4]+[6]+[1.5]=[12.5]と表せます。
700÷[12.5]=56cm2が[1]です。
求めたいのは△PDA=[1.5]ですから、56×1.5=84cm2で、これが(2)の答えです。

正解;(1)10cm (2)84cm2


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