正三角形の辺上の点からの垂線

例題10
図のような正三角形ABCがあり辺ABとDE、辺ACとDFは垂直に交わっています。
AE=7cm、BD+CF=8cmのとき、正三角形の1辺の長さを求めなさい。

中学受験算数カンガープリント 正六角形・2018海城0010

解説
吹き出し用カンガルー先生イラスト

前問とそっくりですよね。
同じように解くことになります。

吹き出し用まなぶくんイラスト

正三角形の内部からではなくて、辺上から

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前問では正三角形の内部の点P。
今回は、点Pが辺上にあるようなものです。
点Pが辺上にあっても、前回学んだ性質は成り立ちます。

中学受験算数カンガループリント 図

中学受験算数カンガループリント 図

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垂線の長さの和は、正三角形の高さと等しい。
それから発展して、
AE+BD+CF=(正三角形の1辺)✕1.5
も成り立つ。

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そうですね。知っていれば一瞬で解けるタイプの問題です。
このタイプの問題は海城中学校をはじめいろいろな学校で実際に出題されてきました。

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AE=7cm
BD+CF=8cmなので、
AE+BD+CF=(正三角形の1辺)✕1.5
15=(正三角形の1辺)✕1.5
(正三角形の1辺)=10cm
求まりました。

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はい、正解です。

別解

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知識なしで解くならば、次の図のような補助線で正三角形と平行四辺形をつくります。

中学受験算数カンガープリント 正六角形・2018海城0012
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①+=7cm
②+=8cm
あとはこれらの式を変形をすれば解けます。

上の2つの式を足すと、
③+=15cm

式全体を\(\displaystyle \frac{2}{3}\) 倍すると、

②+=10cm

辺BCの長さは、②+なので、
正三角形ABCの1辺の長さは10cmと求まりました。

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あるいは、普通に消去算です。
①+=7cm
②+=8cm
これらから、
①=3cm、=2cm
と求まります。