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H26年度 埼玉県公立高校入試問題 解説
公立入試必勝ポイント① 線対称な図形の性質を利用しよう
公立入試必勝ポイント② 三角形の内角と外角の関係を利用しよう
公立入試必勝ポイント③ 特別な角の直角三角形を利用しよう
公立入試必勝ポイント④ 相似な三角形の相似比と面積比を利用しよう
4
(1) 問題の図 3 で,折り返している図形だから,
A
E
D
△ADI と△GDI は線対称である。よって,必勝ポイント①より,
AG⊥DI なので,△ALI は ∠ALI=90° の直角三角形である。
これに気が付くと,△ALI で,∠AID+∠BAJ=90° であり,
L
I
H
また,△DAI で,∠AID+∠ADI=90° から,
G
∠BAJ=∠ADI が導ける。
B
(直角三角形では,直角以外の 2 つの角の和は 90° である。)
F
C
図3
証明例
△ABJと△DAI において,
A
E
D
四角形ABCDは正方形なので,
AB=DA・・・①
∠ABJ=∠DAI=90°・・・②
点AとGが重なるように折っているので,∠ALI=90°となり,
L
H
I
∠AID+∠BAJ=90°
また,△DAIで,∠DAI=90°だから,
∠AID+∠ADI=90°
したがって,∠BAJ=∠ADI・・・③
①,②,③から,
1組の辺とその両端の角がそれぞれ等しいので,
△ABJ≡△DAI
(証明終)
B
FJ
図4
C
(2) 必勝ポイント②より,求める∠DNH は,
A
△ADN の内角と外角の関係より,
E
D
∠ADN(●)と∠DAN(■)の和で求められる。
N
L
必勝ポイント②
H
I
三角形の 1 つの外角は,その外角と隣り合わない
M
2 つの内角の和に等しい(重要!)
G
B
C
FJ
図5
解答例
∠DNH=∠NDA+∠DAN・・・①
△ABD は直角二等辺三角形であるから,
∠NDA=45°・・・②
また,折っているので,△AGD は正三角形であり,
線分 AH は∠DAG を二等分しているから,
∠DAN=60°÷2=30°・・・③
①,②,③より∠DNH=45°+30°=75°
答え
(3) 【解法その 1】
A
M から辺 AB に垂線 MK をひくと,
∠KBM=45°であることから,△MKB は
(8-x)cm
直角二等辺三角形であることが分かる。
よって,MK=xcm とおくと,KB=xcm である。
E
30°
8cm
したがって,AK=(8-x)cm と表せる。
D
2xcm
N
L
H
K
xcm
xcm
ここで,(2)より,∠DAM=60°と分かっているので,
75°
M
45°
B
G
FJ
C
∠KAM=30°となる。
となると,△AKM は,3 つの角が 90°,30°,60°(三角定規!)だから,
必勝ポイント③により,3 辺の比は,1:2: 3 である。
それゆえ,AM=2KM から,AM=2xcm とおける。
よって,△AKM で三平方の定理により,
x2+(8-x)2= (2x)2 が成り立つ。
これを解くと,x=-4± 4 3 だが,x>0 より,x=-4+ 4 3
したがって,求める△ABM の面積は,8×(-4+ 4 3 )× 1 = 16 3 -16
2
答え
16 3 -16 (cm2)
(3) 【解法その 2】
3
△ABJ は 3 つの角が 90°,60°,30°だから,
A
D
必勝ポイント③により,BJ:JA:AB=1:2: 3 であり
また,AB=AD=8cm であるから BJ=
8 3
3
30°
cm となる。
3
△MBJ∽△MDA だから,その相似比は
8 3
3
M
:8=1: 3
よって,必勝ポイント④により,面積比は 12:( 3 )2=1:3 と分かる。
B
J
1
C
ここで,△ABM の面積を am2,△MBJ の面積を bcm2 とおくと,
△MDA の面積は 3bcm2 とおける。
8cm
A
D
よって,△ABM+△MDA=32cm2 だから,
a
+
=32
3b
また,△ABM+△MBJ=
・・・・・①
30°
32 3
cm2 だから,
3
8cm
M
a
+
b
32 3
=
3
・・・・・②
B
8 3
cm
3
J
①,②を連立方程式として解くと,a= 16 3 -16
答え
16 3 -16 (cm2)
答え
16 3 -16 (cm2)
(3) 【解法その 3】
△ABJ は 3 つの角が 90°,60°,30°だから,
必勝ポイント③により,BJ:JA:AB=1:2: 3 である。
また,AB=AD であることを考えると,
AD:BJ= 3 :1 である。
△MDA∽△MBJ だから,その相似比は 3 :1。
よって,DM:BM= 3 :1。
したがって,求める△ABM の面積=△ABD の面積×
=
=
32
×
1
3+1
1
3+1
32( 3-1)
( 3+1)( 3-1)
= 16 3 -16
C