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1ページ目:自力で解きたい方はこちらへ! 以下は問題の解説です

解説

それでは解説です。さまざまな解き方がありますが、ここではそのひとつを紹介します。

四角形ABCDの面積をそのまま計算するのは難しそうです。どうすればいいでしょうか?

今回の問題を解くうえで重要なポイントを以下にまとめました。

整理すると、

  • 三角形AFDの面積を求める
  • 三角形BFCの面積を差し引く

の2点です。これらのポイントを踏まえながら、問題を解いていきましょう。

三角形AFDの面積を求める

四角形ABCDの面積は、三角形AFDの面積から三角形BFCの面積を差し引くことにより求めることができます。そこで、まずは下のような三角形AFDに注目します。

ここから、三角形AFDの面積を求めていきます。

点AからFDに垂線を下ろし、垂線とFDとの交点を点Hと置きます。FDを三角形AFDの底辺とみなすと、三角形AFDの高さはAHの長さになります。

ここで、三角形ECDは問題の条件から直角二等辺三角形なので、角ADF=45度です。また、三角形GFDも直角二等辺三角形なので、角AFD=45度です。したがって、角DAF=180-45-45=90度であるので、三角形AFD直角二等辺三角形になることがわかります。

ここで、AHは点AからFDに下ろした垂線であるので、二等辺三角形の性質から、点HはFDをちょうど二等分する点になります。したがって、FD=FC+CD=4+16=20cmより、FH=HD=10cmになります。さらに、角ADF=45度、角AHD=90度より、三角形AHDは直角二等辺三角形になるので、HD=AH=10cmです。

したがって、三角形AFDの面積は、(FDの長さ)×(AHの長さ)÷2=20×10÷2=100cm2になります。

三角形BFCを差し引く

次に、三角形BFCの面積を求めましょう。

次に、三角形GFDは直角二等辺三角形なので、角BFC=45度です。また、三角形ECDも直角二等辺三角形であるので、角BCF=90度です。したがって、角CBFの大きさは180-(45+90)=45度であることがわかります。

よって、三角形BFCはCF=BCの直角二等辺三角形であることがわかります。

したがって、三角形BFCの面積は、(BCの長さ)×(CFの長さ)÷2=4×4÷2=8cm2になります。

よって、求める答えは三角形AFDの面積から三角形BFCの面積を差し引くことで、100-8=92cm2と求められます。

答え:92cm2


大きな三角形から小さな三角形を差し引くことで面積を求めることがポイントでした。

それではまた次の算数ノートでお会いしましょう!

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この記事を書いた人

松林 陸

京都大学大学院理学研究科・修士2年の松林 陸です。普段は大学のサークルでクイズをしています。 大学では物理学を専攻しています。好きなものはクイズと旅行と科学。読者の方の日々に「ちょっとした学び」が生まれるような記事を書けるように頑張ります。

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