面積計算19
下図のように、AB=8、AC=6の直角三角形ABCにおいて、辺AB上に、AD=2、辺AC
上に、AE=4となる点D、Eをとる。また、線分BEと線分CDの交点をPとする。
このとき、四角形ADPEの面積を求めよ。
(出典:ラ・サール中学 入試問題(2019) 改題)
(答) 点Dより、辺ACに平行な線を引き、線分BEとの交点をFとおく。
このとき、△ABE∽△DBF から、AE : DF=8 : 6 なので、 DF=(3/4)AE=3
また、△CEP∽△DFP なので、 △CEP : △DFP=22 : 32=4 : 9
よって、△CEP=4S とおくと、 △DFP=9S
求める四角形ADPEの面積をTとおくと、
△ADC=T+4S=2・6/2=6
台形ADFE=T+9S=(3+4)・2/2=7
連立方程式を解いて、 T=26/5 である。 (終)
別解として、座標を設定して解くことも出来る。問題解法の面白さは半減してしまうが...。
(別解) A(0,0)、B(8,0)、C(0,6)、D(2,0)、E(0,4)とおくと、
直線BEの方程式は、 y=−(1/2)x+4 、直線CDの方程式は、 y=−3x+6
なので、連立して、 P(4/5,18/5) となる。
よって、四角形ADPEの面積=4・(4/5)・(1/2)+2・(18/5)・(1/2)=26/5 (終)
他の別解をいろいろ考えてみよう。
(別解) メネラウスの定理より、 (2/4)・(8/6)(DP/PC)=1 なので、 DP/PC=3/2
すなわち、 DP : PC=3 : 2 である。
このとき、 △ADC=2・6・(1/2)=6 から、 △CEP=6×(2/5)×(1/3)=4/5
したがって、 四角形ADPEの面積=6−4/5=26/5 (終)
(別解) DF=3 で、△CEP∽△DFP より、 EP : PF=2 : 3 なので、
△DFP=3・(2×(3/5))・(1/2)=9/5
よって、四角形ADPEの面積=(3+4)・2・(1/2)−9/5=26/5 (終)
以下、工事中!