基礎編練習43 図のように、OA=2, ∠AOC=60°のひし形

基礎編 練習43
図のように、OA=2, ∠AOC=60°のひし形OABCがあり、
このひし形をOを中心として矢印の向きに回転させます。
(1) 30°回転させたときのひし形と、最初のひし形が
重なる部分の面積を求めなさい。
(2) 最初のひし形を120°回転させたとき、辺BCが通過
した部分の面積を求めなさい。
基礎編 練習43
解き方)
(1) 特別な形の直角三角形をみつけることがポイントになります。
(2) 解説に示した図を描くことができるかどうかがポイントです。
(120°回転によりA, B, C がそれぞれA', B', C' に移ったものとしています。)
(1) 右図のようにD, E, H をとり、CからOAへ下ろした垂線の
3
長さをℎ とすると、ℎ = 2 ×
= 3
2
ひし形OABCの面積を S とすると、S = 2 × ℎ = 2 3
重なり部分の面積を T とすると、T =△ OBC −△ BDE ・・・① と表せる。
1
ここで、 △ OBC = × S = 3 ・・・②
2
△ OBHは鋭角が30°, 60°の直角三角形であるから、
OB = 2 × BH = 2ℎ = 2 3
OE = 2 より EB = 2 3 − 2 = 2 3 − 1
△ BDEも鋭角が30°, 60°の直角三角形であるから、
DE = 3 − 1, DB = 3 × 3 − 1 = 3 − 3
1
よって △ BDE = × 3 − 3 × 3 − 1 = 2 3 − 3 ・・・③
2
②, ③を①に代入して
T = 3 − 2 3 − 3 = 3 − 3 ・・・(答
(2) 右図において、図形B XC とBYCは合同なので、
求める面積を S とすると、
S = 扇形OBB − 扇形OYX と表せる。
120°
扇形OBB = × 2 3 ×
=
360°
120°
4
扇形OYX = × 2 ×
=
より
360°
3
4
8
S′ =
−
=
・・・(答
3
3
※移行措置分野の中で、『図形の回転』は埼玉県の入試では未出題ですが、
もし出題されるとしたら、このように面積を求めるタイプになるのではないでしょうか。
(※私立高校では頻出なので、この問題は押さえておくことをおすすめします。)