(1)
∠ADL=∠DCE=60∘ であり、∠ADL=30∘ だから、△DCL は LC:CD:DL=1:2:3 の直角三角形である。
したがって、四角形 LCNH の内角はすべて 90∘ 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 が言える。
△DEL と △GIN において、
EL=NI⋯①
DL=DH−LH=CG−CN=NI⋯②
∠DLE=∠GNI=90∘⋯③
が成り立つ。
よって、①②③より、2 組の辺とその間の角がそれぞれ等しいので、
△DEL≡△GIN
(2)
NG=3 cm であり、CN=(2−3) cm である。
△CMN の内角を考えると ∠M=30∘,∠C=60∘,∠N=90∘ となるから、
MN=3×CN=(23−3) cm が得られる。
正方形 FGCE の辺 EF と正方形 ABCD の辺 AB の交点 K は、
正方形 HIJD の辺 HI と正方形 ABCD の辺 BC の交点 M と位置関係的に同じである。
よって、BK=CM=2CN=(4−23) cm が得られる。
△BKC と △EKC は、
BC=EC,KC=KC,∠E=∠B=90∘ より合同である。
ここで、
△BKC=21×2×(4−23)=(4−23) cm2長方形LCNH=1×(23−3)=(23−3) cm2△CMN=21×(2−3)×(23−3)=(273−6) cm2となる。
よって、求める面積は、
2△BKC−四角形LCMH=2△BKC−(長方形LCNH−△CMN)=2×(4−23)−(23−3−273+6)=(5−253) cm2である。