生徒が悩んでいた問題を僕も解いてみました
解説無しで解いてみたら、
異様に時間がかかっていまいました。
初見で瞬時に解くことは適わず、
それが僕にとっては屈辱でしたね(笑)
腹立たしいことこの上ないので、
その問題の解き方を解説します~
問題の分野は平面図形です
実際に問題を見てみましょう
【問題】
∠B=90°、∠D=90°のである四角形ABCDがある。AC=10、BD=8、AD=CDのとき、四角形ABCDの面積を求めよ。
簡単に解けそうで解けない問題です
読者の皆さんも考えてみてくださいね~
とりあえず、
長さの出ているACとBDを把握するため、
補助線を2本引いてみましょう
ここで分かることは、AD=CDなので、
△ACDが直角二等辺三角形ということです。
ただ、これだけでは、面積を求められません。
そこで、ちょっとしたテクニックを披露します
△ABDを、Dの位置はそのままにして、
ADがCDに重なるように移動してみてください。
次のような図形が描けるはずです!!
同じ長さの辺に印を付けてみると、
BD=EDの直角二等辺三角形BEDができそうです。
しかし、そう断言するには、以下の問題点があります。
1.∠BDEは直角なのか?
2.∠BCEは180°なのか?
これらをクリアしない限り、
「△BEDはBD=EDの直角二等辺三角形」
と安易に言ってはいけません!!
では、1と2を具体的に検討してみましょう~
・1について
上図のように、
△ABDと△CEDは合同なので
∠ADB=∠CDEです。
ここで、問題文に「∠D=90°」とあるので、
∠ADC=∠ADB+∠BDC=90°です。
したがって、∠BDE=∠CDE+∠BDC=90°です。
(∠BDCは、∠ADCと∠BDEに共通する角です)
以上より、1が正しいことが証明されました
・2について
下図のような書き込みをしてみます
まず、△ABCに着目します
∠ACB=x°とすると、
三角形の内角の和が180°なので、
∠BAC
=180°-∠ABC-∠ACB
=180°-90°-x°
=90°-x°
また、
∠BAD
=∠BAC+∠DAC
=(90°-x°)+45°
=135°-x°
=∠DCE
したがって、
∠BCE
=∠ABC+∠ACD+∠DCE
=x°+45°+(135°-x°)
=180°
以上より、2が正しいことも証明されました
四角形ABCDの面積と△BEDの面積が等しく、
△BEDはBD=EDの直角二等辺三角形なので、
求める面積はBD×ED÷2=8×8÷2=32です
いかがでしたか?
考え方さえ分かれば、
小学生でも解ける問題ですね!!
しかし、僕自身、
考え方が分からなかったため、
何時間も考え込んでしまったわけです
中学受験から大学受験まで
難しい問題というのは
大抵図形が絡んだ問題です
ただ、今回の問題に関しては、
計算の複雑さなどはなく、
解法を知っていれば解けるタイプの問題です。
この手の問題を攻略する一番の方法は、
とにかく解法を暗記していくことです
図形問題が苦手な生徒さんは、
沢山の問題に触れる中で
解法を徹底的に暗記していってください