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} は 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 90∘90^\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} と △GIN\triangle\mathrm{GIN} において、

EL=NI⋯①\mathrm{EL=NI} \cdots①

DL=DH−LH=CG−CN=NI⋯②\mathrm{DL=DH-LH=CG-CN=NI} \cdots②

∠DLE=∠GNI=90∘⋯③\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、

△DEL≡△GIN\triangle\mathrm{DEL}\equiv\triangle\mathrm{GIN}




(2)(2)

NG=3 cm\mathrm{NG=\sqrt3 \ cm} であり、CN=(2−3) 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=(23−3) 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=(4−23) cm\mathrm{BK=CM=2CN=(4-2\sqrt3) \ cm} が得られる。



△BKC\triangle\mathrm{BKC} と △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×(4−23)=(4−23) cm2長方形LCNH=1×(23−3)=(23−3) cm2△CMN=12×(2−3)×(23−3)=(732−6) 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、

 2△BKC−四角形LCMH=2△BKC−(長方形LCNH−△CMN)=2×(4−23)−(23−3−732+6)=(5−532) 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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