右の図において、四角形ABFGと四角形BCDEはどちらも長方形で、3点A、B、Cは一直線上にあります。
(1)省略
(2)省略
(3)四角形HKMLの面積は[ ]cm2です。

   

 

誘導はカットしています。
問題文の図を見た瞬間に右上が不自然に欠けていることにすぐに気づくはずです。
また、図形問題に取り組む際に対称性を常に意識している子であれば、BDとBFがなければ線対称になっていることにも気づくでしょう。
さて、問題を解いていきましょう。
不自然に欠けている右上の部分を補います。

   
三角形NGEと三角形NADのピラミッド相似(2つとも直角二等辺三角形ですね)に着目すると、GEとADは平行となることが分かります。
すると、三角形CEGと三角形CLHがピラミッド相似(相似比はCG:CH)になっていることも分かりますね。
ここで、三角形CDHと三角形GAHのちょうちょ相似(相似比は10:6=5:3)に着目すると、CG:CH=(5+3):5=8:5となるから、三角形CEGと三角形CLHの面積比は(8×8):(5×5)=64:25となります。
三角形CEGの面積=三角形FEGの面積+三角形FCEの面積×2=4×4×1/2+4×6×1/2×2=32cm2だから、三角形CLHの面積は32×25/64=25/2cm2となります。
あとは、三角形CMKの面積を求めて引くだけです。
三角形ACGと三角形BCIのピラミッド相似(相似比は10:6=5:3)に着目すると、BI=6×6/10=18/5cmとなります。
三角形KCDと三角形KIBのちょうちょ相似(相似比は10:18/5=25:9)と点Mが対角線BCの真ん中の点であることに着目すると、BK:KM:MD=9:8:17となり、三角形CMKの面積=三角形BCDの面積×8/34=10×6×1/2×8/34=240/34(2と通分するので約分してはいけません)cm2となることが分かります。
したがって、求める面積は25/2-240/34=185/34cm2となります。
文章で書くと、上記のように多少端折ってもかなり面倒な感じになりますが、図に長さや比を書き込んでいけばかなりすっきりとした感じになります。

なお、右上の部分を補わずに、最初に述べた線対称を利用して三角形CLHの面積を求めてもよいでしょう(こちらの方がはるかに楽になります。ただ、今年の灘中の1日目の最後の問題がそうでしたが、不自然に欠けているところがあればそれを補って考えるということは大切なことなので、この問題では遠回りになりますが、あえてその解法を選択しました)。

式だけ書いておくので、その意味を考えてみましょう。

 10×10×1/2×(5-3)/(3+5)