算数限界編問73の解答

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<解説>

問題の条件から、いかにも「折り返し」「二等辺三角形」がキーポイントになりそうですが…幾つもの山が用意されています。

まずCとEを結ぶと、「△ABCと△EBDの面積が等しい」ことから、(共通部分の△EBCを取り除いて)△ECAと△ECDの面積が等しいことがわかります。
この2つの三角形はECが共通であることから、高さも等しくなければなりません。つまり、ECとADは平行なのです。…(ア)

ここで角ECA=▲とすると、(ア)より平行線の錯角で角CADも▲。
また、「AD=CD」より△ACDは二等辺三角形であり、角ACDも▲。
以上より、角ECP=角FCPとなり、いよいよ折り返しの芽が出てきました。…(イ)

△ECPを、CPを折り目として折り返し、移動後の点EをFとすると、(イ)よりFはCD上にあります。
問題図にあるように、角APD=●、角PDA=●●と表すことにします。
(ア)より平行線の錯角で角PECも●●、折り返したので角PFCも●●。
また、対頂角より角EPC=●、折り返したので角FPCも●だから、角FPEは●●。
以上より、角PFC=角FPEとなります。…(ウ)

そして、△PFDに注目します。
(ウ)より、角PFDと角FPDは(どちらも180−●●と表せるため)等しいことがわかります。
つまり、△PFDは、DP=DFの二等辺三角形ですね!…(エ)
これで答えまでだいぶ近づけました。

ここからは、右図のように△ECDのみを取り出して考えます。
△ECPと△PCDの面積比は、EP:PD=9:15=[3]:[5]です。

△PFCの面積は[5]−[3]=[2]と表せます。
CF:FDの長さの比は、△PCF:△PFD=3:2となります。
(エ)よりFD=15cmですから、CF:15=3:2より、CF=22.5cmとわかります。

以上よりようやく、CDの長さは22.5+15=37.5cmと求まりました。


正解;75/2[37.5]cm


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