長方形を対角線で折り返したとき、斜線部分の面積を求める問題です。長方形の辺の長さは6cmと8cmです。

幾何学面積長方形折り返しピタゴラスの定理
2025/5/21

1. 問題の内容

長方形を対角線で折り返したとき、斜線部分の面積を求める問題です。長方形の辺の長さは6cmと8cmです。

2. 解き方の手順

まず、長方形を折り返したことでできる図形の性質を考えます。
折り返した図形では、重なっている部分(斜線部分)は二等辺三角形になります。
二等辺三角形の底辺は長方形の短い方の辺、すなわち6cmです。
二等辺三角形の高さを求める必要があります。
長方形の長さを aa, 幅を bb とします。ここでは、a=8a = 8 cm, b=6b = 6 cmです。
折り返された部分の二等辺三角形の高さを hh とします。
元の長方形の幅 bb は、折り返された部分の高さ hh と、はみ出した部分の高さの和に等しくなります。はみ出した部分の高さは bhb - h と表せます。
折り返した後の三角形を考えます。底辺の半分は b/2b/2 であり、斜辺は a(bh)a - (b-h) です。
ピタゴラスの定理より、
(b/2)2+h2=(a(bh))2(b/2)^2 + h^2 = (a - (b-h))^2
(b/2)2+h2=(ab+h)2(b/2)^2 + h^2 = (a - b + h)^2
(b/2)2+h2=(ab)2+2(ab)h+h2(b/2)^2 + h^2 = (a-b)^2 + 2(a-b)h + h^2
(b/2)2=(ab)2+2(ab)h(b/2)^2 = (a-b)^2 + 2(a-b)h
h=(b/2)2(ab)22(ab)h = \frac{(b/2)^2 - (a-b)^2}{2(a-b)}
与えられた数値を代入します。a=8,b=6a = 8, b = 6 より、
h=(6/2)2(86)22(86)=32222(2)=944=54=1.25h = \frac{(6/2)^2 - (8-6)^2}{2(8-6)} = \frac{3^2 - 2^2}{2(2)} = \frac{9 - 4}{4} = \frac{5}{4} = 1.25
二等辺三角形の面積は、底辺 x 高さ ÷ 2 なので、
斜線部分の面積 = 6×1.25/2=3×1.25=3.756 \times 1.25 / 2 = 3 \times 1.25 = 3.75 cm2^2

3. 最終的な答え

斜線部分の面積は 3.75 cm2^2 です。

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