算数オリンピック分野別解法集
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下の図において、点Eは正方形ABCDの辺CDの上にある点です。
また、三角形BEFは角BEF=90度の直角二等辺三角形で、
辺BFと辺ADが交わっている点をGとします。
AG=5cm、GD=15 cm のとき、
直角二等辺三角形BEFの面積を求めなさい。
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こたえ
下図のように、
直角二等辺三角形BEFと合同な直角二等辺三角形FHBを書き、
正方形FHBEを作ります。
さらに、この正方形FHBEを
直角三角形EBCと、それと合同な三角形3個の計4個で囲んで、
正方形JKCIを作り、BAの延長が辺JIと交わる点をLとします。

ここで、JF=LI=BC=20 cm。
いま、LF=①とすると、JI=JF+LI-LF=40 cm-①
次に、三角形ABGと三角形LBFは相似なので、
LF:LB=AG:AB=5:20=1:4
これにより、LB=JK=④
JI=JKより、40cm-①=④
⑤=40cm → ①=8cm。
JK=KC=IC=JI=40cm-8cm=32 cm、
HK=BC=IE=JF=20 cmなので、
KB=EC=FI=JH=32cm-20cm=12 cm
以上から、
直角三角形BEF
=正方形FHBE÷2
=(正方形JKCI一直角三角形EBC×4)÷2
=(32×32-20×12÷2×4)÷2
=(1024 - 480)÷2=272c㎡
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図のように同じ中心を持ち、
半径の差が2cmの2つの円の内側にそれぞれ接する2つの正十二角形があります。
色のついた部分の面積が2004c㎡のとき、
小さいほうの円の半径は何cmですか?


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解法例
正十二角形の面積は、
12個の頂角30゜の二等辺三角形の和として求められます。
その一つを、図のように平行四辺形と二等辺三角形に分けます。

小さい円の半径を②cmとすると、
黄色い平行四辺形の面積は2cm×①cm=②c㎡
緑の三角形の面積は、2cm×1cm÷2=1c㎡
色部分の合計は(②+1)c㎡
(②+1)×12=2004c㎡ なので、
②=166cm になります。
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人口1000人の村に1000軒の家があり、
村の人はみんな一人で住んでいます。
この村では、お正月にすべての村の人が、
自分の家からいちばん近い距離にある家に1枚だけ年賀状を出します。
家どうしの距離はみんな違います。
また、村の外から年賀状は来ません。
さて、この村では、一人の村の人が最高で何枚の年賀状をもらえますか。
その理由も考えてください。
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解法のヒント
△ABCでa>bならば∠C>∠B
どの家でもよいから1軒(A)をきめ、
それに対してより近い2軒B、Cとの3軒で三角形をつくります。
Aが、BとCから年賀状をもらったら、
BC>BAなので∠A>∠C
CB>CAなので∠A>∠B
これは、三角形の1つの内角(∠A)が、
他の内角(∠Bと∠C)よりも大きいということです。
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解法例
そして三角形の内角の和は180゜ですから、
∠A(下図の△1~4)>60゜以上でなければなりません。
ところが、もしAさんが6人以上から年賀状をもらっていたら、
∠□も60゜以上にならなければならず、不可能です。
つまりある人がもらう年賀状は5枚以下です。
という答えが出題意図だったようですが、
999枚という答えがたくさんあったそうです。
子供たちは下図のように、大きな家が一軒あって、
その周りを999軒の家が囲んでいる村を想像したのです。
だから真ん中の家は999枚の年賀状をもらえます。
家を点として考える大人たちの出題意図を、
子供たちの柔軟な頭が超えてしまった例ですね。
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下の図において、点Eは正方形ABCDの辺CDの上にある点です。
また、三角形BEFは角BEF=90度の直角二等辺三角形で、
辺BFと辺ADが交わっている点をGとします。
AG=5cm、GD=15 cm のとき、
直角二等辺三角形BEFの面積を求めなさい。

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解法のヒント
下図のように、
直角二等辺三角形BEFと合同な直角二等辺三角形FHBを書き、
正方形FHBEを作ります。
さらに、この正方形FHBEを
直角三角形EBCと、それと合同な三角形3個の計4個で囲んで、
正方形JKCIを作り、BAの延長が辺JIと交わる点をLとします。

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以下解法例

ここで、JF=LI=BC=20 cm。
いま、LF=①とすると、JI=JF+LI-LF=40 cm-①
次に、三角形ABGと三角形LBFは相似なので、
LF:LB=AG:AB=5:20=1:4
これにより、LB=JK=④
JI=JKより、40cm-①=④
⑤=40cm → ①=8cm。
JK=KC=IC=JI=40cm-8cm=32 cm、
HK=BC=IE=JF=20 cmなので、
KB=EC=FI=JH=32cm-20cm=12 cm
以上から、
直角三角形BEF
=正方形FHBE÷2
=(正方形JKCI一直角三角形EBC×4)÷2
=(32×32-20×12÷2×4)÷2
=(1024 - 480)÷2=272c㎡
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分野別算数オリンピック問題の解法例
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四角形ABCDはひし形で、
AE=CFとなっている点E、Fはそれぞれ辺AD、CDの上にあり、
AFとBEによって、このひし形はア~エの4つの部分に分けられています。
三角形アの面積は四角形ウの面積より155c㎡小さく、
三角形イの面積は四角形エの面積より
31c㎡小さいことがわかっているとき、
三角形アの面積は何c㎡ですか。

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1辺が10cmの正三角形の紙があります。
この正三角形の3つの角をそれぞれ向かい合う辺に平行に、
それぞれの1辺が整数(単位はcm)の正三角形になるように
折り曲げたところ、面積がもとの正三角形の半分で、
すべての角が120度の六角形になりました。
このとき、紙が3重になっている部分の面積の和は
もとの正三角形の面積の何倍ですか。

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下の図において、点Eは正方形ABCDの辺CD上の点です。
また、三角形BEFは角BEF=90°の直角二等辺三角形で、
辺BFと辺ADが交わっている点をGとします。
AG=5cm、GD=15cmのとき、
直角二等辺三角形BEFの面積は何c㎡ですか。

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午後6時30分,
北の空に北極星Nと直角二等辺三角形の形になる星A,B,Cが
図のように見えました
(Nの左にB,Bの上にC,Cの左にAで,NB=BC=CA)。
何時間か後に星Aと星Bが同時に地平線に沈みました。
そのあと星Cが沈みました。
星Cが沈んだ時刻を求めなさい。
ただし,星A,B,Cは
北極星の周りを24時間かけて反時計回りに1周します。
また地平線は水平な直線とします。

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図のように1辺が1cmの正方形が6つあります。
頂点の数は全部で12個です。
この12個の頂点の中の3つを結んで
面積が2.5c㎡の三角形を1つ作ってください。

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