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
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