西大和学園高等学校2026年第2問(2)(解答・解説)
正六角形が6つの合同な正三角形に分割されることと相似をフル活用して解きます。
正六角形ABCDEFの中心をOとします。
まず、黄色の三角形の相似(相似比は1:1(合同ですね))に着目すると、BP=OP=1/2となります。
次に、水色の相似(相似比は1:2)に着目すると、OQ=1×1/(1+2)=1/3となります。
さらに、黄緑色の相似(相似比は1:3)に着目すると、OR=1×1/(1+3)=1/4となります。
最後に、ピンク色の相似(相似比は1:4)に着目すると、ES=1×4/(1+4)=4/5となります。 ←最後まで相似を使って解きましたが、決まりも読み取れるはずです。ASとCFが交わった点T、BTとADが交わった点U、CUとBEが交わった点V、・・・を考えてみるとよいでしょう。
したがって、PSの長さは
1+1−1/2−4/5
=7/10
となります。
なお、上の解法において、4つの相似に着目して解きましたが、着目する順番は必然的に上の順番になります。
Sの場所を確定するためには、Rの場所を確定する必要があり、Rの場所を確定するためには、Qの場所を確定する必要があり、Qの場所を確定するためには、Pの場所を確定する必要がある(このことは問題文からも読み取れますね)からです。