解決済み

学校の課題でここの四つの問題がわかりません。教えてください!

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(1)(1)

ADL=DCE=60\mathrm{\angle ADL=\angle DCE}=60^\circ であり、ADL=30\mathrm{\angle ADL}=30^\circ だから、DCL\triangle\mathrm{DCL}LC:CD:DL=1:2:3\mathrm{LC:CD:DL}=1:2:\sqrt3 の直角三角形である。

したがって、四角形 LCNH\mathrm{LCNH} の内角はすべて 9090^\circ となるから、これは長方形である。

これらのことから、EL=LC=HN=NI=1cm\mathrm{EL=LC=HN=NI=1cm} が言える。


DEL\triangle\mathrm{DEL}GIN\triangle\mathrm{GIN} において、

EL=NI\mathrm{EL=NI} \cdots①

DL=DHLH=CGCN=NI\mathrm{DL=DH-LH=CG-CN=NI} \cdots②

DLE=GNI=90\mathrm{\angle DLE=\angle GNI}=90^\circ \cdots③

が成り立つ。


よって、①②③①②③より、22 組の辺とその間の角がそれぞれ等しいので、

DELGIN\triangle\mathrm{DEL}\equiv\triangle\mathrm{GIN}




(2)(2)

NG=3 cm\mathrm{NG=\sqrt3 \ cm} であり、CN=(23) cm\mathrm{CN= ( 2-\sqrt3) \ cm} である。

CMN\triangle\mathrm{CMN} の内角を考えると M=30,C=60,N=90\mathrm{\angle M=30^\circ,\angle C=60^\circ,\angle N=90^\circ} となるから、

MN=3×CN=(233) cm\mathrm{MN=\sqrt3\times CN=(2\sqrt3-3)\ cm} が得られる。



正方形 FGCE\mathrm{FGCE} の辺 EF\mathrm{EF} と正方形 ABCD\mathrm{ABCD} の辺 AB\mathrm{AB} の交点 K\mathrm{K} は、

正方形 HIJD\mathrm{HIJD} の辺 HI\mathrm{HI} と正方形 ABCD\mathrm{ABCD} の辺 BC\mathrm{BC} の交点 M\mathrm{M} と位置関係的に同じである。


よって、BK=CM=2CN=(423) cm\mathrm{BK=CM=2CN=(4-2\sqrt3) \ cm} が得られる。



BKC\triangle\mathrm{BKC}EKC\triangle\mathrm{EKC} は、

BC=EC,KC=KC,E=B=90\mathrm{BC=EC,KC=KC,\angle E=\angle B=90^\circ} より合同である。


ここで、

BKC=12×2×(423)=(423) cm2長方形LCNH=1×(233)=(233) cm2CMN=12×(23)×(233)=(7326) cm2\begin{aligned}&\mathrm{\triangle BKC}=\dfrac{1}{2}\times2\times(4-2\sqrt3)=(4-2\sqrt3) \ \mathrm{cm^2}\\&{長方形}\mathrm{LCNH}=1\times(2\sqrt3-3)=(2\sqrt3-3) \ \mathrm{cm^2} \\&\mathrm{\triangle CMN}=\dfrac{1}{2}\times(2-\sqrt3)\times(2\sqrt3-3)=\left(\dfrac{7\sqrt3}{2}-6\right) \ \mathrm{cm^2}\end{aligned}となる。


よって、求める面積は、

 2BKC四角形LCMH=2BKC(長方形LCNHCMN)=2×(423)(233732+6)=(5532) cm2\begin{aligned}&\quad \ \mathrm{2\triangle BKC- {四角形}LCMH}\\&=\mathrm{2\triangle BKC- ({長方形}LCNH-\triangle CMN)} \\&=2\times(4-2\sqrt3)-\left(2\sqrt3-3-\dfrac{7\sqrt3}{2}+6\right) \\&=\left(5-\dfrac{5\sqrt3}{2}\right) \ \mathrm{cm^2}\end{aligned}である。

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