東海中学校2025年算数第7問(解答・解説)


(解法1)
斜めの正方形・斜めの二等辺三角形があるときの処理方法で解きます。
東海中学校2025年算数第7問(解答・解説)の図1

図のように、二等辺三角形を長方形の中にはめ込みます。
AFの長さは、BCの長さの半分、つまり8/2=4cmとなり、DHの長さは、AFの長さとBCの長さの平均、つまり(4+8)/2=6cmとなり、DGの長さは、三角形ABCと三角形ADGのピラミッド相似に着目すると、8/2=4cmとなります。
また、図の●はすべて45度となるから、三角形CFDは直角二等辺三角形となり、CFの長さは、DHの長さの2倍、つまり6×2=12cmとなり、三角形CFDの面積は12×6×1/2=36cm2となります。
三角形AEFと三角形GEDは合同だから、FE=DEとなり、三角形CDEの面積は三角形CFDの面積の半分、つまり18cm2となります。
(解法2)
いわゆるかたまりの相似と二等辺三角形の典型的な補助線(線対称の軸)を利用して解きます。
東海中学校2025年算数第7問(解答・解説)の図2

図のように、BCと平行な直線DFを引きます。
ピラミッド相似に着目すると、DFの長さはBCの長さの半分、つまり8/2=4cmとなります。
また、平行線の錯角が等しいことなどに着目すると、図の●はいずれも45度となりますね。
さらに、図のような補助線EG、DHを引きます。 ←三角形の高さを求めるために底辺と垂直な線を引きました。
上半分の図形は、もとの図形からDEを消し、DHを引いた図形と相似(相似比は1:2)となります。
ここで、二等辺三角形ADFを垂直に二等分する補助線AIを引くと、DIの長さは4/2=2cmとなります。
三角形ADIと三角形DBHは合同だから、BH=DI=2cmとなり、HC=8−2=6cmとなります。
直角二等辺三角形DHCに着目すると、DH=HC=6cmとなり、かたまりの相似に着目すると、EG=DH×1/2=6/2=3cmとなります。
したがって、三角形CDEは4×(3+6)×1/2=18cm2となります。



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