正方形ABCDにおいて、四角形CEFGの面積を求める問題です。ただし、図からAB=6, BC=6, DH=2, BG=3, GC=3であることがわかります。

幾何学正方形面積座標平面連立方程式図形
2025/5/21

1. 問題の内容

正方形ABCDにおいて、四角形CEFGの面積を求める問題です。ただし、図からAB=6, BC=6, DH=2, BG=3, GC=3であることがわかります。

2. 解き方の手順

正方形ABCDの1辺の長さは AB=BC=CD=DA=6AB = BC = CD = DA = 6 です。
BG=GC=3BG = GC = 3 なので、BG=GC=12BCBG = GC = \frac{1}{2}BC となります。つまり、GGは線分BCBCの中点です。
DH=2DH = 2 なので、AH=ADDH=62=4AH = AD - DH = 6 - 2 = 4 です。
GGBCBCの中点なので、座標で考えるとC(6,0)C(6, 0), B(0,0)B(0, 0), A(0,6)A(0, 6), D(6,6)D(6, 6)と置けます。すると、G(3,0)G(3, 0)です。
直線ACACの式は、y=x+6y = -x + 6です。
直線BDBDの式は、y=xy = xです。
EEは直線ACACと直線BDBDの交点なので、EEの座標は、x=x+6x = -x + 6を解いて、2x=62x = 6より、x=3x = 3, y=3y = 3なので、E(3,3)E(3, 3)となります。
直線AGAGの式は、y=ax+by = ax + bとすると、(0,6)(0, 6)(3,0)(3, 0)を通るので、6=a0+b6 = a \cdot 0 + bより、b=6b = 6
0=a3+60 = a \cdot 3 + 6より、3a=63a = -6なので、a=2a = -2。したがって、直線AGAGの式はy=2x+6y = -2x + 6です。
FFは直線AGAGと直線BDBDの交点なので、x=2x+6x = -2x + 6を解いて、3x=63x = 6より、x=2x = 2y=xy = xなので、y=2y = 2。したがって、F(2,2)F(2, 2)となります。
四角形CEFGCEFGは三角形EGCEGCと三角形FGCFGCに分割できます。
三角形EGCEGCの面積は、12×GC×(Ey座標)=12×3×3=92\frac{1}{2} \times GC \times (Eのy座標) = \frac{1}{2} \times 3 \times 3 = \frac{9}{2}です。
三角形FGCFGCの面積は、12×GC×(Fy座標)=12×3×2=3\frac{1}{2} \times GC \times (Fのy座標) = \frac{1}{2} \times 3 \times 2 = 3です。
四角形CEFGCEFGの面積は、92+3=92+62=152\frac{9}{2} + 3 = \frac{9}{2} + \frac{6}{2} = \frac{15}{2}です。

3. 最終的な答え

152\frac{15}{2}

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