数学の図形問題の作成にあたっては、
もともとシンプルであった図形を
回転させたり、カットしたり、分散させたり、重ねたり・・・して
複雑に見えるようにした結果を 問題として完成させることがあります。
たとえば、
ある正方形の中に、その4分の3の面積を持つ小さな正方形を作り
小さい正方形を対角線を引いて4等分し
4等分した三角形を等間隔に離して配置する。
最初の図形は、こんなカタチ
図1
これを、カット分散して こんなカタチ
図2
前回の問題は、このパターンですかね~
最初の図形を想像して、シンプルな図形に戻し、シンプルに計算する。
図2で、外側の正方形の面積は、8×8=64 平方メートル
道の面積は その4分の1ですから、道路以外の面積(色の付いた部分)は、
64×3/4=48 平方メートル
上の図1を見ますと、それは小さい正方形の面積ですから
(8-2X)の2乗=48
(8-2X)=±√48
8-2X=±4√3
-2X=-8±4√3
X=4±2√3
ここで、Xは、4未満ですから(2Xは、1辺の8より小さい)
X=4-2√3 が 答え
バラバラになった三角形の面積を求めてから
それを4倍して・・・・・という方法もあります。
考え方も計算も カンタンにするために
動かしてもいい図形を見つけてシンプルにする!
これも数学の醍醐味です。