点Pが出発してから何秒後?(大阪星光学院中学 2012年)
下の図のように、
AB=10cm、BC=8cm、CA=6cm の直角三角形ABCがあり、
辺AB、AC上にそれぞれAD=5cm、AE=2cmとなる点D,E をとります。
いま三角形ABCの辺上を点P がBを出発して
毎秒2cmで B→C→A→D の順にDまで動きます。このとき、次の問に答えなさい。
(1)三角形ADE の面積を求めなさい。
(2)三角形PDE の面積が 6c㎡ となるのは出発して何秒後ですか。
すべて求めなさい。
(3)三角形PDE の面積が 3c㎡ となるのは出発して何秒後ですか。
すべて求めなさい。
----------------------------------------------------
----------------------------------------------------
----------------------------------------------------
----------------------------------------------------
(1)点Dから辺AC に垂線を下ろし、交点を点F とすると、
三角形ADF と三角形ABC は相似で、AD:AB=1:2 より、
下の図1のように、DF=8÷2=4cm とわかります。
よって、三角形ADE の面積=2×4÷2=4c㎡ です。
(2)まず、点P がBを出発するとき、三角形PDE の面積、
すなわち三角形BDE の面積を調べると、
下の図2のように点E から辺AB に垂線を下ろし、交点を点G とすると、
EG の長さは、(1)より、三角形ADE の面積=4c㎡ なので、
4×2÷5=1.6cm とわかり、
三角形BDE の面積=5×1.6÷2=4c㎡ です。
(BD=AD=5cmなので、BD : AD = 1 : 1 より、
三角形ADEの面積=三角形BDEの面積)
また、点PがC に達したときの面積=三角形CDE の面積 は、
4×4÷2=8c㎡ です。
面積が 4c㎡ → 8c㎡ に、4秒かかって変化するとき、
面積が 6c㎡ になるのは、いつか考えると、4c㎡ 増えるのに4秒かかるので、
2c㎡ 増えるのは 2秒後とわかります。
次に、点P が点E に達すると、三角形PDE の面積は 0 になり、
頂点C から点E まで移動する間の2秒間に、面積が 8c㎡から0になるので、
三角形PDE の面積が6c㎡ になるのは、
8c㎡ 減少するのに 2秒かかるので、
2c㎡ 減少するのに 0.5秒かかります。
頂点C には4秒かかって達するので、
辺AC上に点Pが移動して三角形PDE の面積が6c㎡ となるのは、
4+0.5=4.5秒後
とわかります。
点P が点E → 点A → 点D へ移動する間には、三角形ADE=4c㎡ なので、
三角形PDE の面積が6c㎡ になることはありません。
ゆえに、三角形PDE の面積が6c㎡ となるのは、
2秒後 と 4.5秒後 です。
(3)三角形BDE の面積=4c㎡、三角形CDE の面積=8c㎡なので、
点P が点B → 点C へ移動する間に
三角形PDE の面積が3c㎡ となることはありません。
点Pが点C → 点E に移動する間に三角形PDE の面積が3c㎡になるのは、
(2)と同様に考えると、三角形CDE→三角形DEE
8c㎡ 減少するのに2秒かかる
5c㎡ 減少するのには、2÷8×5=1.25秒かかります。
次に、点Pが点E → 点A に移動する間に三角形PDE の面積が3c㎡ となるのは、
三角形DEE→三角形DEA
4c㎡ 増加するのに1秒かかる
3c㎡ 増加するのには、0.75秒かかります。
さらに、点Pが点A → 点D に移動する間に
三角形PDE の面積が3c㎡ となるのは、点A から点D への移動に、
5÷2=2.5秒 かかるので、
三角形DEA→三角形DDE
4c㎡ 減少するのに 2.5秒かかる
1c㎡ 減少するのに 2.5÷4=0.625秒かかります。
よって、点C に点P が達するのに4秒かかるので、
三角形PDE の面積が3c㎡ となるのは、
4+1.25=5.25秒後
6+0.75=6.75秒後
7+0.625=7.625秒後
の3回です。
---------------------------------------------------
----------------------------------------------------
---------------------------------------------------
↓こちらファミリーページにもどうぞ!
« 最も短い道順は何通り?(頴明館中学 2014年) | トップページ | 最も多いのは何枚?最も少ないのは何枚?(立教池袋中学 2014年) »
「中学受験」カテゴリの記事
- アの長さは?(2020年 浦和明の星女子中学)(2020.01.16)
- 色部分の面積は?(浦和明の星女子中学 2019年)(2019.10.09)
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- ラグビーワールドカップの総試合数は?(城北中学 過年度改題)(2019.09.03)
- 底面が動く水槽問題(慶應義塾湘南藤沢中等部 2018年)(2019.08.28)
「算数」カテゴリの記事
- アの長さは?(2020年 浦和明の星女子中学)(2020.01.16)
- 色部分の面積は?(浦和明の星女子中学 2019年)(2019.10.09)
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- ラグビーワールドカップの総試合数は?(城北中学 過年度改題)(2019.09.03)
- 色部分の面積は?(ラ・サール中学 2019年 )(2019.08.20)
「平面図形」カテゴリの記事
- アの長さは?(2020年 浦和明の星女子中学)(2020.01.16)
- 色部分の面積は?(浦和明の星女子中学 2019年)(2019.10.09)
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- 色部分の面積は?(ラ・サール中学 2019年 )(2019.08.20)
- 黄色部分の面積は?(早稲田中学 2019年 )(2019.08.05)
「クイズ」カテゴリの記事
- アの長さは?(2020年 浦和明の星女子中学)(2020.01.16)
- 色部分の面積は?(浦和明の星女子中学 2019年)(2019.10.09)
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- ラグビーワールドカップの総試合数は?(城北中学 過年度改題)(2019.09.03)
- 底面が動く水槽問題(慶應義塾湘南藤沢中等部 2018年)(2019.08.28)
「パズル」カテゴリの記事
- アの長さは?(2020年 浦和明の星女子中学)(2020.01.16)
- 色部分の面積は?(浦和明の星女子中学 2019年)(2019.10.09)
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- ラグビーワールドカップの総試合数は?(城北中学 過年度改題)(2019.09.03)
- 底面が動く水槽問題(慶應義塾湘南藤沢中等部 2018年)(2019.08.28)
「図形の移動」カテゴリの記事
- 牛の動ける範囲は?(豊島岡女子学園中学 2019年 )(2019.10.08)
- 底面が動く水槽問題(慶應義塾湘南藤沢中等部 2018年)(2019.08.28)
- クモが捕らえられる虫はどこにいるかな?(麻布中学 2018年 )(2019.05.14)
- 点Bの動いた道すじの長さは?(今年 2019年 栄光学園中学)(2019.03.13)
- 円の面積は?(今年 2018年 お茶の水女子大学附属中学)(2018.10.23)
この記事へのコメントは終了しました。
« 最も短い道順は何通り?(頴明館中学 2014年) | トップページ | 最も多いのは何枚?最も少ないのは何枚?(立教池袋中学 2014年) »
コメント