日本数学オリンピック(JMO)2000年予選の問題

 

今回は、日本数学オリンピック2000年予選第1問を取り上げ、解説します。

いわゆるかたまりの相似の問題で、中学入試にも同じような問題が出されています(灘中学校2020年算数1日目第8問など)

以前取り上げたジュニア広中杯(算数オリンピックの中学1年生、中学2年生版)の問題(第19回ジュニア広中杯トライアル問題7(2022年ジュニア広中杯トライアル問題7))と同じような問題です。
直角三角形とそこにぴったり含まれる正方形とその直角三角形の直角を挟む2辺とその正方形の一辺に接する円を1つのかたまり(下図)と考えたとき、このかたまりと相似なものが3組(円Oのところと円O1のところと円O2のところ)あります。

  
円O1の半径を□とし、相似比に着目すると、
  9:□=□:4(9/□=□/4としてもよいでしょう。)
  □×□=9×4=36
となり、□=6となります。
したがって、答えは6となります。