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uchinyan
はい,こんにちは。まずは,第600回おめでとうございます。これからも宜しくお願い致します。
さて今回の問題は...
数学を使えばどうとでもなる問題ですが,算数でどうやるかですね。

(解法1)
まず明らかに,六角形ALKJIH と 六角形BCDEFG とは合同です。そこで,
十二角形ABCDEFGHIJKL = 八角形ABCDEFGH - 六角形ALKJIH = 八角形ABCDEFGH - 六角形BCDEFG = □ABGH
です。ここで,□ABGH の対角線の交点を O とします。
十二角形ABCDEFGHIJKL の内角の和は 180 * (12 - 2) = 1800°で,図中の印のある角は (1800 - 360 * 4 - 30 * 2)/2 = 150°です。
これより,図形ABCDEFGH は正十二角形の一部で,点 O はこの正十二角形の中心になります。そこで,∠AOB = 360/12 = 30°です。
そして,□ABGH = △OAB * 4,△OAB = OA * OA/2 * 1/2 = OA^2/4 です。
ここで,少し唐突ですが,△OAD を考えます。
∠AOD = 30 * 3 = 90°なので △OAD は直角二等辺三角形で,□ABCD は □LKJI と合同で AD = LI = 30 cm です。そこで,
△OAD = AD * AD/2 * 1/2 = 30 * 30 * 1/4 = 225 cm^2 = OA * OA * 1/2 = OA^2/2
△OAB = △OAD/2 = 225/2 cm^2
以上より,
十二角形ABCDEFGHIJKL = □ABGH = △OAB * 4 = 225/2 * 4 = 450 cm^2
になります。

(解法2)
十二角形ABCDEFGHIJKL の内角の和は 180 * (12 - 2) = 1800°で,図中の印のある角は (1800 - 360 * 4 - 30 * 2)/2 = 150°です。
これより,図形ALKJIH は正十二角形の一部です。この正十二角形の中心を O とします。∠LOK = 360/12 = 30°です。
次に,十二角形ABCDEFGHIJKL を分割します。
十二角形ABCDEFGHIJKL = 五角形ABCKL + □CDEF + □CKJF + 五角形JIHGF = (五角形ABCKL + □CDEF) * 2
ここで,□CDEF は □LKJI と合同です。また,角度の関係などから,□ABCL,□CLKD などはひし形で,それらを使って,
五角形ABCKL = □ABCL + △CLK = □ABCL + △CLD
角度の関係から,A,L,D は一直線上にあることが分かり,
五角形ABCKL = = □ABCD = □CDEF
十二角形ABCDEFGHIJKL = (五角形ABCKL + □CDEF) * 2 = □CDEF * 4 = □LKJI * 4
になります。そこで,□KLJI を考えます。点 O を使うと,
□KLJI = △OLK * 3 - △OLI
△OLI は ∠LOI = ∠LOK * 3 = 30 * 3 = 90°なので直角二等辺三角形で,
△OLI = LI * LI/2 * 1/2 = 30 * 30 * 1/4 = 225 cm^2 = OL * OL * 1/2 = OL^2/2
△OLK = OL * OL/2 * 1/2 = OL^2/4 = △OLI/2 = 225/2
□KLJI = △OLI/2 = 225/2
そこで,
十二角形ABCDEFGHIJKL = □LKJI * 4 = 225/2 * 4 = 450 cm^2
になります。
ネコの住む家   5月29日(木) 13:54:59   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   32203

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