広島学院H23(2011)過去問
その2の3_算数の解説
「平面図形の面積比、相似」の問題です。
【問題】
図のような四角形ABCDがあり、AE、EF、FBの長さはそれぞれ12cm、6cm、24cmです。直線CEと直線DFは点Gで交わっています。三角形AFD、BCE、EFGの面積はそれぞれ198cm2、420cm2、30cm2です。次の問いに答えなさい。
(1)三角形AEGと三角形BCGの面積の比を、もっとも簡単な整数の比で表しなさい。
(2)DGとGFの長さの比を、もっとも簡単な整数の比で表しなさい。
(3)三角形CDGの面積は何cm2ですか。
【解き方と解答】
まず、問題文を整理しましょう。
・△AFDの底辺は18cm、面積は198cm2ですから、高さは198cm2×2÷18=22cm
・△BCEの底辺は30cm、面積は420cm2ですから、高さは420cm2×2÷30=28cm
・△EFGの底辺は6cm、面積は30cm2ですから、高さは30cm2×2÷6cm=10cmとなります。
(1)△AEGは底辺が12cmで、高さは△EFGと同じで10cmですから、面積は12×10÷2=60cm2です。
△BCGは引き算で考えます。まず△BCEの面積は420cm2、△EBGの面積は30cm×10cm÷2=150cm2です。420cm2-150cm2=270cm2となります。
△AEG:△BCG=60cm2:270cm2=2:9となります。
A.2:9
(2)DGとGFについては、もともと1つの直線であることを意識します。
△AFDと△AGFの面積比は、そのままDF:GFの長さの比となります。
△AFD:△AGF=198cm2:18×10÷2=198:90=11:5となります。
11:5がDF:GFですので、DG:GF=11-5:5=6:5となります。
A.6:5
(3)△CDGはいびつな形をした三角形ですから、引き算を用いたり、補助線で分けたりする必要があります。
ここでは、頂点Dから右に水平方向に、補助線を引いてみましょう。その補助線が直線CGと交差する点を新しい点Hとしてみます。
△DGHと△EFGはリボン型(ちょうちょ型)相似となりますね。
(2)の問題で出した「6:5」を使うと、△DGHと△EFGの面積比は6×6:5×5となります。
△DGH:△EFG=36:25ということです。△DGHの面積は、30cm2×36/25=216/5cm2となります。
次に△DHCを考えます。△DHCの高さは28cm-22cm=6cmとなります。同じく直線DHを底辺とする△DGHの高さは22cm-10cm=12cmでしたので、その半分の面積ということになります。
△DHC=216/5cm2÷2=108/5cm2
△CDG=△DGH+△DHC=216/5+108/5=324/5=64.8cm2となります。
A.64.8cm2
また、平面図形の問題では「底辺と高さがわからないところの面積は引き算で求める」という姿勢が大切ですねー。




