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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。

今回の解法のポイントは「補助線を2本引いて、中心の正方形を分割する」ことです。

補助線を引くと、解き方の道筋が見えてきます。

補助線2本、どこに引く?

引くべき2本の補助線は、下の図で赤線で示している2本です。ちょうど、正方形ACDFの対角線にあたります。

対角線を引くことで、正方形ACDFを面積が等しい4つの直角二等辺三角形に分割することができます(正方形の2本の対角線は同じ長さで、中点で垂直に交わるため)。

ここで、四角形ABCGについて考えます。四角形ABCGは、下の図に示すように全ての内角が90度であり、かつ三角形ABCは二等辺三角形であることからBA=BCなので正方形となります。

つまり正方形ABCGにおいて、対角線ACによって分けられている三角形ABCと三角形AGCは同じ形であるといえます。

これは四角形FGDEについても成り立つため、六角形ABCDEFは、面積が等しい6つの直角二等辺三角形で成り立っていることがわかります。

これらのことから、1つの直角二等辺三角形の面積を求めて6倍すれば、六角形ABCDEFの面積を求めることができます。

1つの直角二等辺三角形の面積は?

ここでは、三角形AGCの面積を求めていきます。

四角形ABCGは正方形で、GはBEの中点であることから、正方形ABCGの対角線の長さは8÷2=4cmです。

正方形の面積は、ひし形の面積を求める式「(対角線)×(対角線)÷2」で計算できるので、正方形ABCGの面積は4×4÷2=8cm2です。

また、三角形AGCは正方形ABCGの半分なので、三角形AGCの面積は8÷2=4cm2です。

したがって、六角形ABCDEFの面積は1つの三角形の面積を6倍すればよいので、4×6=24cm2となります。

答え:24cm2


六角形を分割できるかがキーとなる問題でした。

それでは。

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この記事を書いた人

チャンイケ

京都大学大学院修了(工学修士)のチャンイケ(池田和記)です。理系に限らず、様々な学問・エンタメに関心があります。面白いクイズ、分かりやすくてタメになる記事を通じ、皆様の知的好奇心を刺激できるよう努めて参ります。趣味はクイズ・ボウリング・ゲーム・謎解き・食べ歩きなど。

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