「今月の問題」 第254回 (令和2年11月)
<問題> 

 よしお君は、右図の万華鏡のデザインを作成しました。
 四角形ABCDは一辺が6cmの正方形です。
 また、E,F,G,Hは各辺の中点を取りました。


ここで問題です。
中央にできた赤色の八角形の面積はいくらになるでしょうか。





 

<正解者一覧表>                  
順位     name      メール到着日時      備 考  
 1 kou さん 2020/11/1 0:17 さいたま 
 2 乙女座 さん 2020/11/1 0:21  
 3 ゴンとも さん 2020/11/1 0:24 豊川市 
 4 algebra さん 2020/11/1 0:26 神奈川県 
 5 男はつらいよ さん 2020/11/1 0:32 神奈川県 
 6 次郎長 さん 2020/11/1 0:36 兵庫県 
 7 いちもく さん 2020/11/1 6:45 立川市 
 8 巷の夢 さん 2020/11/1 7:50 神奈川県在住 
 9 teki さん 2020/11/1 8:47 大阪府 
10 いぬたこ さん 2020/11/1 9:13 千葉 
11 花田 さん 2020/11/1 9:15 中部地方 
12 Hyamamoto さん 2020/11/1 9:48 愛知 
13 うたねこ さん 2020/11/1 9:27  
14 №719 さん 2020/11/1 10:09  
15 量子論 さん 2020/11/1 10:36 京都市中京区 
16 スモークマン さん 2020/11/1 13:33 @新倉敷 
17 朝霞おじ さん 2020/11/1 16:08 埼玉県 
18 保和 さん 2020/11/1 18:22 尾張 
19 Mr.ダンディ さん 2020/11/1 21:04 大阪府 
20 阿修羅 さん 2020/11/3 0:48 長野県小学校教諭 
21 GUTENTAG さん 2020/11/3 14:09 滋賀県 
22 NNR4 さん 2020/11/4 8:56 兵庫県 
23 鯨鯢(Keigei) さん 2020/11/4 18:36  
24 K さん 2020/11/5 8:15  
25 源内シンガポール さん 2020/11/10 14:58  

 

答えは  でした

[713] 第254回 投稿者: 鯨鯢(Keigei) <11gatu> 投稿日: 2020/11/04(Wed) 18:45  
出題を忘れていて遅くなりました。

正方形ABCDの中心をXとすれば、
△EFXについて、EK,FI は中線ですので、Jは重心です。
よって、四角形XIJKの面積は △EFXの面積の 1/3 、
正方形AFXEの面積の 1/6 です。
赤色の八角形の面積は 正方形ABCDの面積の 1/6 になり、
6×6÷6=6 (cm2)です。
[712] 無題 投稿者: №719 <11gatu> 投稿日: 2020/11/04(Wed) 12:50  
IM,KO,LP,JNを結んだ交点をZとする。中央の赤い8角形は正8角形ではないが対称性は謂えるから

三角形ZIPの面積を8倍すればええわけよ

Iは長方形AFHDの対角線の交点だから

ZI = EI


ZP : DP = ZI : ZH = 1 : 2

従って
三角形 ZIP = ZI / ZE × ZP / ZD × 三角形 ZDE

= 1/2 × 1/3 × 三角形ZDE
= 1/6 × 1/8 × 正方形ABCD
= 36/48

最後に 8倍して
求める答えは 6
[711] Re:[710] 3:4:5が出てきますのね... 投稿者: teki <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 17:40  
> とりあえず地道ながら...^^;
> tan(残された角OCL=x)
> tan(ピンクの角ECD=y)=1/2
> tan(2y)=1/(1-1/2^2)=4/3
> tan(x+2y)=tan90°=(tanx+4/3)/(1-tanx*(4/3))=∞
> so...tanx=3/4・・・3:4:5ね ^^
> 真ん中の小さい正方形=6^2/5
> ・・・これは有名な分割問題でもありますね ^^
> その1辺を4にすると...残る長さが4-3=1
> so...
> (6^2/5)*(1-(4/3)*2/4^2)=(6^2/5)(5/6)=6

これ、浮浪さんところの第923回で同様の図形が出てますね。
(問題自体は、面積を直接求めるものでなく、正方形の中の大きい八角形
との面積比を求めるものですが)
スモークマンさんも一度見たことがあるはず。(って、いちいち覚えてませんよね。)
[710] 3:4:5が出てきますのね... 投稿者: スモークマン <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 14:08  
とりあえず地道ながら...^^;
tan(残された角OCL=x)
tan(ピンクの角ECD=y)=1/2
tan(2y)=1/(1-1/2^2)=4/3
tan(x+2y)=tan90°=(tanx+4/3)/(1-tanx*(4/3))=∞
so...tanx=3/4・・・3:4:5ね ^^
真ん中の小さい正方形=6^2/5
・・・これは有名な分割問題でもありますね ^^
その1辺を4にすると...残る長さが4-3=1
so...
(6^2/5)*(1-(4/3)*2/4^2)=(6^2/5)(5/6)=6
[709] こんな感じて 投稿者: №719 <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 10:09  
真ん中の赤色の8角形の面積は
四角形ALCP+四角形DJBNー8角形IAKBMCOD=
正方形ABCDの面積の1/3 + 正方形ABCDの面積の1/3 ー
正方形ABCDの面積の1/2

となって答えは正方形ABCDの面積の1/6

6×6× 1/6= 6
[708] いやー、お恥ずかしい 投稿者: 巷の夢 <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 07:56  
ずっと、正8角形だと一人合点し、√2を正解に
使うのだから・・・・、認証はできないし、まあいいか
解答を送付致しました。
小一時間ほどして、待てよと、きちんと図を描いてみると
何と中心からの長さが、√2と3/2と二つあったとは・・・。
いやーお恥ずかしい・・・。
[707] 座標で 投稿者: ゴンとも <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 00:37  
I(0,3/2)で
線分FH,EGの交点をO(0,0)として
直線EC:y=-2*x+3,直線EC:y=-(x-3)/2
この交点Pのx座標は
-2*x+3=-(x-3)/2 変形して
-4*x+6=-x+3 変形して
3*x=3 x=1 より
八角形=8*△PIO=8*IO*Pのx座標/2=8*(3/2)*1/2=6・・・・・・(答え)
[706] 三角形の面積の公式 投稿者: algebra <11gatu> 投稿日: 2020/11/01(Sun) 00:30  
1/2×3/2×√2×sin45°×8=6(cm2)