【補助線主体の図形問題 #004】
今日の図形問題は正方形をたっぷりと並べてみました。座標幾何や複素数平面に落とし込みたい誘惑を断ち切って補助線解法を堪能していただけたら本望です。うまく引ければ余裕で暗算可能ですよ!
${
\def\cm{\thinspace \mathrm{cm}}
\def\mytri#1{\triangle \mathrm{#1}}
\def\jsim{\mathrel{\unicode[sans-serif]{x223D}}}
}$ 解答は小数第3位を四捨五入して、小数第2位までを単位なしで入力してください。
(例) $12\cm$ → $\color{blue}{12.00}$ $10\sqrt{2}\cm$ → $\color{blue}{14.14}$ $\dfrac{1+\sqrt{5}}{2} \cm$ → $\color{blue}{1.62}$
入力を一意に定めるための処置です。
たとえば答えに無理数を含む場合、$\sqrt{2}=1.41$や$\pi=3.14$などでは必要な桁が足りない場合があるのでご注意ください。
近似値を求める際には、関数電卓やグーグルの電卓機能、Wolfram|Alpha https://www.wolframalpha.com などのご利用をお勧めします。
いきなり6つの正方形を相手にすると大変です。まずは頂点を共有する正方形――たとえば、正方形$\mathrm{ABCD}$と$\mathrm{AIJK}$――に注目して、何か性質を見つけましょう。
正方形$\mathrm{ABCD}$と$\mathrm{AIJK}$には$\mytri{AIB} \equiv \mytri{AKD}$と合同が見つかりますが、これは突破口になりません。他の性質を探しましょう。
相似三角形を見つけましょう。相似条件は二辺比夾角相等です。
$\mytri{AIB} \jsim \mytri{AJC}$が突破口になります。相似比もわかるので、これで$\mathrm{CJ}$の長さがわかります。この流れと同様に、頂点を共有する2つの正方形があれば相似三角形が見つかり、次々と長さが求まっていくはずです。
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