東大寺学園中学校2026年算数第4問(解答・解説)
(1)
高さの等しい三角形の面積の比と底辺の比は等しいから、PR:RC=三角形PRDの面積:三角形CDRの面積=5:5=1:1となります。
三角形PQRと三角形PBCのピラミッド相似(相似比はPR:PC=1:2で、面積比は(1×1):(2×2)=1:4)に着目すると、求める面積は8×(4−1)/1=24cm2となります。
(2)
(1)と同様に考えると、PR:RC=3:6=1:2だから、PQ:QB=1:2となり、三角形ABQの面積は4×2=8cm2となります。
また、QR:BC=1:(1+2)=@:Bとなります。
高さの等しい台形の面積比は「上底+下底」の比と一致するから、三角形BCRQの面積は(8+6)×(@+B)/(B−@)=28cm2となり、求める面積は8+28=36cm2となります。
(3)
点Pを通り辺ABに平行な直線と辺ADが交わった点をSとすると、三角形SABの面積+三角形SCDの面積、つまり三角形BCQの面積(平行四辺形ABCDの面積の半分ですね)は6+4=10cm2となります。 ←等積変形
高さの等しい三角形の面積の比と底辺の比は等しいから、QR:BC=3:10となります。
三角形PQRと三角形PBCのピラミッド相似(相似比はQR:BC=3:10で、面積比は(3×3):(10×10)=9:100)に着目すると、求める面積は(10+3)×9/(100−9)=9/7cm2となります。