半径の長さが30cmの円と3つの合同な正方形が、次の図のような位置にあります。このとき、この正方形1つ分の面積を求めなさい。
有名問題で、ほんの数秒で答えが求められます。
因みに、ジュニア数学オリンピック(JJMO)でも同じような問題が出されています(日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2015年予選第1問)。
(解法1)
出題者がわざわざ円をかいてくれているので、それを利用して解きます。
上の左側の図のように、正方形をかきます。
黄色の部分の三角形と黄緑色の部分の三角形は合同だから、結局、正方形5つの面積は、青色の正方形(対角線の長さが30×2=60cm)の面積と等しくなります。
したがって、正方形1つの面積は
60×60×1/2×1/5
=360cm2
となります。
因みに、この解法の図は下の問題の解法でも出てきます。
(解法2)
円を無視して解きます。
正方形を上の右側の図のように並べ、「方眼紙」で解きます。
正方形4×4-3×2=10個分の面積が60×60=3600cm2だから、正方形1つの面積は360cm2となります。
因みに、この解法は、下の問題などでも使うことができます。
なお、上の2つの解法以外にも、垂線を下して、直角三角形の相似に持ち込む解法などもあります。