日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2013年予選の問題

 

今回は、日本ジュニア数学オリンピック2013年予選第5問を取り上げ、解説します。

灘中学校や算数オリンピックなどで同じような問題が昔から出されています(灘中学校2005年1日目算数第10問、灘中学校2008年1日目算数第9問、算数オリンピック2008年トライアル第5問など)。

  

DEを延長し、延長線上に、三角形ADFが直角二等辺三角形となるように点Fを取ります。
2点C、Fを直線で結ぶと、三角形ACFと三角形ABDは合同となります(2辺とその間の角がそれぞれ等しいから)。

三角形ABDを点Aを中心に反時計回り回転すると三角形ACFとなることをイメージして上の作業を行っています(この場合、3点D、E、Fが一直線上に並ぶことを確認しないといけません)。
四角形ADCFを4つ組み合わせて大きな正方形を作り出します。
  AE:EC
 =三角形ADFの面積:三角形CFDの面積 (DFを底辺と考えたとき、高さの比とAE:ECが一致するからです。)
 ={(6×6-5×1×2)/4}:(5×1×1/2)
 =13/2:5/2
 =13:5
となります。

 

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