みかん
求める面積は
(あ)三角形PBC…2辺が4cm、底角が75度の二等辺三角形
(い)三角形QPC…2辺が4cmの直角二等辺三角形
の合計のような気がします。
   7月1日(木) 0:16:58     50623
紫の薔薇の人
まずは、数学で。
AB=a、AQ=b,AP=cとおくと、

△ABC=a^2/4
△APQ=bc/4
だから、□PBCQ=(a^2-bc)/4

余弦定理を使って、a^2=16(2+√3)
正弦定理を2回使ってbc=16(√3-1)
代入して、□PBCQ=12
//
AQ=PB使いませんでした。
   7月1日(木) 0:18:51     50624
ゴンとも
自分もPQ=BCは使わずともできたんで
辺の等しい条件はどちらか一方でいいと思います!!

座標でA(0,0),B(4+2*sqrt(3),-2),C(4+2*sqrt(3),2),D(4+2*sqrt(3),0)
点A,Bを中心にそれぞれ半径の長さ赤丸=aの円と
直線AC:y=(2-sqrt(3))*x,直線AB:y=-(2-sqrt(3))*x
との交点Q,Pを求め,Qから直線ABに垂線を下ろしその足をRとし
QR/PR=tan(15°)=2-sqrt(3)として赤丸=aが求まり
AC=2*(sqrt(6)+sqrt(2))から引いてAP
これと赤丸と2辺とsin(∠A)で△AQPを
△ABC=8+4*sqrt(3)から引いて□PBCQで答えがでる Maxima で

load(sqdnst)$
part(solve([x^2+y^2=a^2,y=(2-sqrt(3))*x],[x,y]),2)$rhs(part(%o2,1))$rhs(part(%o2,2))$
factor(sqrtdenest(%o3))$factor(sqrtdenest(%o4))$
part(solve([(x-2*(2+sqrt(3)))^2+(y+2)^2=a^2,y=-(2-sqrt(3))*x],[x,y]),2)$rhs(part(%o7,1))$rhs(part(%o7,2))$
factor(sqrtdenest(%o8))$factor(sqrtdenest(%o9))$
part(solve([y=(x-%o5)/(2-sqrt(3))+%o6,y=-(2-sqrt(3))*x],[x,y]),1)$rhs(part(%o12,1))$rhs(part(%o12,2))$
factor(((%o5-%o13)^2+(%o6-%o14)^2)/((%o10-%o13)^2+(%o11-%o14)^2)-(2-sqrt(3))^2)$
rat(rhs(part(solve(num(%),a),1))),algebraic$
rootscontract(%)$
factor(8+4*sqrt(3)-(2*(sqrt(6)+sqrt(2))-%)*%/4)$
rootscontract(expand(%));12・・・・・・(答え)
豊川市   7月1日(木) 1:37:17   MAIL:fttnm528@ybb.ne.jp   50625
今年から高齢者
��CPBが二等辺三角形になることの証明が面倒であった。

��ABCを反転させて、左側に、ACをBAをくっつけて、平行四辺形を作る。
Pの行き先をP'とすると、P'Q=BC=4。
また、PQP'は正三角形なので、PQ=BC=4。
Qから、ABに垂線を引いて、交点をRとする。
QR=AQ/2=PB/2
PBの中点をMとすると
��PQR≡��CBMなので、CM⊥PB
よって、��CPBは二等辺三角形
PC=BC=4
∠QPC=90°
��QPCは直角二等辺三角形なので、
4*4/2=8_cm2
��CPBは頂角30°の二等辺三角形なので、
4*4/4=4_cm2
四角形PBCQはこの2つを合わせて,
12_cm2
   7月1日(木) 1:49:38     50626
Jママ
ACについて線対称に△AB'Cをつくると、
AP=AP'=PP', AP=CQ より
□QPCP'は4cm×4cmの正方形
∠PCB=75-45=30° なので
PからBCへ下ろした垂線の足をHとすると
PH=1/2×PC=2cm  よって求める面積は
4×4÷2+4×2÷2=12cm^2

雑な図ですが
https://d.kuku.lu/6e4fff475
   7月1日(木) 2:18:53     50627
「数学」小旅行
直角二等辺三角形と頂角30°の二等辺三角形に分けられることに
気付きました。
   7月1日(木) 2:42:11     50628
ゴンとも
#50625
∠APQ=15°を使わずともできました!!
こっちの方が解答が短くなりました!!

座標でA(0,0),B(4+2*sqrt(3),-2),C(4+2*sqrt(3),2),D(4+2*sqrt(3),0)
点A,Bを中心にそれぞれ半径の長さ赤丸=aの円と
直線AC:y=(2-sqrt(3))*x,直線AB:y=-(2-sqrt(3))*x
との交点Q,Pを求めQP=4より赤丸=aが求まり
AC=2*(sqrt(6)+sqrt(2))から引いてAP
これと赤丸と2辺とsin(∠A)で△AQPを
△ABC=8+4*sqrt(3)から引いて□PBCQで答えがでる Maxima で

load(sqdnst)$
part(solve([x^2+y^2=a^2,y=(2-sqrt(3))*x],[x,y]),2)$rhs(part(%o2,1))$rhs(part(%o2,2))$
factor(sqrtdenest(%o3))$factor(sqrtdenest(%o4))$
part(solve([(x-2*(2+sqrt(3)))^2+(y+2)^2=a^2,y=-(2-sqrt(3))*x],[x,y]),2)$rhs(part(%o7,1))$rhs(part(%o7,2))$
factor(sqrtdenest(%o8))$factor(sqrtdenest(%o9))$
factor((%o10-%o5)^2+(%o11-%o6)^2-4^2)$
rat(rhs(part(solve(%,a),1))),algebraic$factor(sqrtdenest(%))$rootscontract(expand(%))$
factor(8+4*sqrt(3)-(2*(sqrt(6)+sqrt(2))-%)*%/4)$
rootscontract(expand(%));12・・・・・・(答え)
豊川市   7月1日(木) 2:42:22   MAIL:fttnm528@ybb.ne.jp   50629
ベルク・カッツェ
角BCPが30度と仮定すると、そうならないと角PBCが75度にならないので間違いなく30度だと思うのですが、75度から30度を求める方法がまだわかりません。
一辺4の正方形に一辺4の正三角形をはめ込んで頂点を結んだのと同じ形で、前にもほぼ同じものをやったような気がするけれと思い出せないという。
とりあえず4×2÷2+4×4÷2=12なのは確実だと思います。
   7月1日(木) 2:59:52     50630
みかん
1辺4cmの正方形TSCPとPCRQを、辺PCが接するように書く。
正方形TSCPの内部に正三角形BSCを作る。

こうしてできた四角形PBCQは、(あ)正方形の半分 と
(い)2辺が4cm、頂角30度の二等辺三角形 を合わせた図。

算数の説明ならこれぐらいで十分かなぁ? 
   7月1日(木) 4:28:08     50631
「数学」小旅行
ふと思った疑問ですが、

∠APQ=15°となるように点Pを辺AB上点Bから点Aの
方へ動かしたとき、線分BPの長さは単調増加で、線分AQの
長さは単調減少なので、BP=AQとなるのはユニークに決まるので
そのときの線分PQの長さは決まってしまいます。
とすると、もしかして、PQ=BCは蛇足なのかと。。。
   7月1日(木) 6:38:14     50632
CE
∠ Q=45°の △ PQC の高さを PH とすると、AP=QC の半分が
PH=QH=HC となるので、求める面積は PC の上下にある頂角が
90°と 30°の二等辺三角形の和で、8+4=12 cm^2 としました。
   7月1日(木) 9:19:19     50633
ゴンとも
#50625
PQ=BCを使わなくても答えがでる
#50629
∠APQ=15°を使わなくても答えがでる
今回はAQ=BPを使わなくてもの答えがでる解法で

座標でA(0,2*(2+sqrt(3))),B(-2,0),C(2,0)
P(a,(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3)))より
直線PQ:y=sqrt(3)*(x-a)+(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3))
直線AC:y=-(2+sqrt(3))*x+2*(2+sqrt(3))
この2直線の交点Qを求めPQ=4より
Pのx座標=aが求まり
P,Qの文字を含まない数値が求まり
直線PQと直線BCとの交点Rのx座標を求め
□PBCQ=(Cのx座標-Rのx座標)*Qのy座標/2-(Bのx座標-Rのx座標)*Pのy座標/2
で答えが求まる Maxima で

e1:y=sqrt(3)*(x-a)+(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3))$
e2:y=-(2+sqrt(3))*x+2*(2+sqrt(3))$
part(solve([e1,e2],[x,y]),1)$
rhs(part(%o3,1))$rhs(part(%o3,2))$
factor((%o4-a)^2+(%o5-(2+sqrt(3))*a-2*(2+sqrt(3)))^2-16)$
rhs(part(solve(%,a),1))$
load(sqdnst)$factor(sqrtdenest(%th(2)))$rat(%),algebraic$
factor(%)$
expand(ev(%o4,a=%o11))$
expand(ev(%o5,a=%o11))$
expand(ev(a,a=%o11))$
expand(ev((2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3)),a=%o11))$
rhs(part(solve(0=sqrt(3)*(x-%o14)+%o15,x),1))$
expand(factor((2-%o16)*%o13/2-(-2-%o16)*%o15/2));12・・・・・・(答え)
豊川市   7月1日(木) 10:01:10   MAIL:fttnm528@ybb.ne.jp   50634
ゴンとも
#50625
PQ=BCを使わなくても答えがでる
#50629
∠APQ=15°を使わなくても答えがでる
今回はAQ=BPを使わなくてもの答えがでる解法で

座標でA(0,2*(2+sqrt(3))),B(-2,0),C(2,0)
P(a,(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3)))より
直線PQ:y=sqrt(3)*(x-a)+(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3))
直線AC:y=-(2+sqrt(3))*x+2*(2+sqrt(3))
この2直線の交点Qを求めPQ=4より
Pのx座標=aが求まり
P,Qの文字を含まない数値が求まり
直線PQと直線BCとの交点Rのx座標を求め
□PBCQ=(Cのx座標-Rのx座標)*Qのy座標/2-(Bのx座標-Rのx座標)*Pのy座標/2
で答えが求まる Maxima で

e1:y=sqrt(3)*(x-a)+(2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3))$
e2:y=-(2+sqrt(3))*x+2*(2+sqrt(3))$
part(solve([e1,e2],[x,y]),1)$
rhs(part(%o3,1))$rhs(part(%o3,2))$
factor((%o4-a)^2+(%o5-(2+sqrt(3))*a-2*(2+sqrt(3)))^2-16)$
rhs(part(solve(%,a),1))$
load(sqdnst)$factor(sqrtdenest(%th(2)))$rat(%),algebraic$
factor(%)$
expand(ev(%o4,a=%o11))$
expand(ev(%o5,a=%o11))$
expand(ev(a,a=%o11))$
expand(ev((2+sqrt(3))*a+2*(2+sqrt(3)),a=%o11))$
rhs(part(solve(0=sqrt(3)*(x-%o14)+%o15,x),1))$
expand(factor((2-%o16)*%o13/2-(-2-%o16)*%o15/2));12・・・・・・(答え)
豊川市   7月1日(木) 10:01:10   MAIL:fttnm528@ybb.ne.jp   50635
ゴンとも
すみません#50635と#50634は全く同じで
貼り付けに失敗したんですが貼り付けた時間が同じというのも・・・
削除を試みたのですがまだ削除できないようですね。
豊川市   7月1日(木) 10:10:00   MAIL:fttnm528@ybb.ne.jp   50636
スモークマン
#50627 Jママさま
鮮やかですね♪

わたしゃ...もうシコシコと...^^;;

底辺を1辺とする正三角形と相似とから...
4*(4+2√3)/2-(4(2-√3)*2√3/2+4*(4-2√3)/2)
=12

でやっとこさ...図形は閃きで解けなきゃ大変ありますね ^^;;;
   7月1日(木) 15:07:23     50637
ドリトル
まあまあ難しかったです。
こういうものになっていくと、2つの三角形の組み合わせだって気付かなくなるかと。
   7月1日(木) 16:28:16     50638
岡本ボンバーズ
PからACに垂線引いてH、△PHQが直角二等辺になって…PとC結んで△PCBが△ABCと相似になることと、AQ=PBを一切使わなかったので不安でしたが…
   7月1日(木) 16:40:26     50639
さいと散
正方形BCDE内にFをとり、正三角形FCDを作ると
ΔAQP≡ΔBFD , ΔPBC≡ΔFBC , ΔQPC≡ΔBCD が想定解ではないでしょうか?
   7月1日(木) 22:22:53     50640
さいと散
正方形BCDE内にFをとり、正三角形FCDを作ると
ΔAQP≡ΔBFD , ΔPBC≡ΔFBC , ΔQPC≡ΔBCD が想定解ではないでしょうか?
   7月2日(金) 6:00:42     50641
Mr.ダンディ
三角関数で解いて、しばらく放置していたのですが、算数で解き直したら下記のような解法になりました。
BCに関いてAと同じ側に 点Dを∠CBD=135°、BD=AQとなるようにとると
△BPDは正三角形
∠PDC=∠BDC=30°となり
△PDC≡△BDCPC=BC=4
∠PQC=45°より△QPOは直角二等辺三角形
BからPCにおろした垂線の足を Hとすると
BH=4/2=2 となり
四角形PBCQ=(1/2)x4x(4+2)=12
以上となりました。
   7月2日(金) 14:00:25     50642
ねねね
Mr.ダンディさん、あざやかな解法だと思います。私は点Dを思いつきませんでした。ただ「∠PDC=∠BDC=30°となり」の箇所がよく分かりません。教えていただけると幸いです。
私は、△AQC≡△BDC だから∠BDC=30°となり∠PDC=30°となると考えました。
∠PDC=∠BDC=30°がもっと簡単に分かる方法が思いつきません。
   7月3日(土) 6:51:49   MAIL:rss70182@nifty.com   50643
ねねね
訂正します。
私は、△AQP≡△DBC だから∠BDC=30°となり∠PDC=30°となると考えました。
   7月3日(土) 7:28:40   MAIL:rss70182@nifty.com   50644
にこたん
早く夏休みに、なって欲しいです。
超ど田舎   7月3日(土) 20:17:31     50645
蜻蛉
CからABに垂線を降ろし足をD、QからABに垂線を降ろし足をRとすると△BCD≡△QPR
△AQRは30°60°90°の直角三角形なのでQRはAQの半分
従ってBDはBPの中点
なので△BCPは二等辺三角形でBC=CP、∠BCP=30°
CP=PQとなり、∠CQP=45°であるから△CPQは直角二等辺三角形
あとは面積の計算
ずーっとAB=AC=4だと思ってしまって答えが有理数にならず算数じゃ無理ってことになるのでいったいどこを間違えているのか悩み続けていました。
   7月3日(土) 22:54:24     50646
Mr.ダンディ
#50643 ねねね さん
∠PDC=∠BDC=30°について、少し端折りすぎましたようですみません。
ねねねさんが書かれておられるように
「△AQP≡△DBC だから∠BDC=30°となり∠PDC=30°」と考えました。
   7月4日(日) 11:04:59     50647
ベルク・カッツェ
ABを対象の軸としてQと対称な点をQ'とすると、三角形PQQ'とCPBは合同になり、CP=4、角PCB=30度。
今更ですが納得できる解法になったので書き込みました。
   7月6日(火) 7:31:52     50648
ベルク・カッツェ
PQ=BCがないと、図形が一意に定まっても、算数ではPQ=4が求められないので解けなくなってしまうのでは?
   7月6日(火) 7:43:04     50649
おすまん
正答率の高さとは裏腹に難しい問題でした… orz
somewhere in the world   7月6日(火) 18:54:07     50650
「数学」小旅行
三角形ABCの内部に正三角形DBCを描く。
Dを通りABに平行な直線を引き、ACとの交点をEとする。
三角形ADEは二等辺三角形になり、AE=DE。
したがって、AB上にAE=BFなるFをとると、四辺形BDEFは
平行四辺形となり、FE=BD=BC=4がいえる。

というのはどうでしょうか?
   7月7日(水) 16:41:27     50651
蜻蛉
[PQ=BCの条件がない場合]
Bを通りPQに平行な直線とQを通りBPに平行な直線の交点をDとして、AD、CDを直線で結ぶ。
四角形PBDQは平行四辺形であるのでDQ=BP。BP=AQの条件からDQ=AQであるから、△ADQは二等辺三角形であり、∠QAD=∠QDA。
AB‖QDであるから∠BAD=∠ADQ。よって、∠BAD=∠CADとなるのでDはBCの垂直二等分線上にあることになり△BCDは二等辺三角形。
∠DBC=75°-15°=60°であるので△BCDは正三角形ということになり、BD=BC。
BD=PQであるから、PQ=BCが言える。

[AQ=BPの条件がない場合]
上と同じように点Dをとり、AD、CDを直線で結ぶ。
四角形PBDQは平行四辺形であるのでBD=PQ。PQ=BCであるからBC=BDであり、∠CBD=60°であるから△BCDは正三角形。
従ってDはBCの垂直二等分線上にあり、またAもBCの垂直二等分線上にある。
BCの垂直二等分線は∠BACの二等分線でもあるから∠BAD=∠CAD。
AB‖DQであるから∠BAD=∠ADQ、よって∠ADQ=∠DAQであるので△ADQは二等辺三角形。
AQ=DQであり、BP=DQであるからAQ=BPが言える。

[∠APQ=15°の条件がない場合]
上と同様に点Dをとり、AD、CDを直線で結ぶ。
△ADQは二等辺三角形であるから底角が等しく、またそれらは∠BADとも等しいのでADは∠BACの二等分線であり、またBCの垂直二等分線。
従って、△BCDは二等辺三角形でBD=CD。
PQ=BD、PQ=BCであるからBD=BCであり△BCDは正三角形。
あとは角度計算をして∠APQ=15°が言える。
   7月8日(木) 22:33:30     50652
おすまん
#50639 岡本ボンバーズ さま
> PとC結んで△PCBが△ABCと相似になること
AQ=PBを使わずに△PCB∽△ABCといえるのでしょうか…?
よろしければ、ご教示くださいませm(_ _)m
somewhere in the world   7月9日(金) 0:12:20     50653
ベルク・カッツェ
#50652
なるほど、算数で求められるんですね。
勉強になりました。
   7月9日(金) 0:41:58     50654
おすまん
#50652 蜻蛉さま

勉強になりますm(_ _)m ありがとうございます!
somewhere in the world   7月9日(金) 12:55:20     50655
蜻蛉
[PQ=BCの条件がない場合]
Bを通りPQに平行な直線とQを通りBPに平行な直線の交点をDとして、AD、CDを直線で結ぶ。
四角形PBDQは平行四辺形であるのでDQ=BP。BP=AQの条件からDQ=AQであるから、△ADQは二等辺三角形であり、∠QAD=∠QDA。
AB‖QDであるから∠BAD=∠ADQ。よって、∠BAD=∠CADとなるのでDはBCの垂直二等分線上にあることになり△BCDは二等辺三角形。
∠DBC=75°-15°=60°であるので△BCDは正三角形ということになり、BD=BC。
BD=PQであるから、PQ=BCが言える。

[AQ=BPの条件がない場合]
上と同じように点Dをとり、AD、CDを直線で結ぶ。
四角形PBDQは平行四辺形であるのでBD=PQ。PQ=BCであるからBC=BDであり、∠CBD=60°であるから△BCDは正三角形。
従ってDはBCの垂直二等分線上にあり、またAもBCの垂直二等分線上にある。
BCの垂直二等分線は∠BACの二等分線でもあるから∠BAD=∠CAD。
AB‖DQであるから∠BAD=∠ADQ、よって∠ADQ=∠DAQであるので△ADQは二等辺三角形。
AQ=DQであり、BP=DQであるからAQ=BPが言える。

[∠APQ=15°の条件がない場合]
上と同様に点Dをとり、AD、CDを直線で結ぶ。
△ADQは二等辺三角形であるから底角が等しく、またそれらは∠BADとも等しいのでADは∠BACの二等分線であり、またBCの垂直二等分線。
従って、△BCDは二等辺三角形でBD=CD。
PQ=BD、PQ=BCであるからBD=BCであり△BCDは正三角形。
あとは角度計算をして∠APQ=15°が言える。
   7月9日(金) 21:47:40     50656
おすまん
♯50658 蜻蛉さま

新しい投稿がないか確認しようとして、ブラウザの再読み込みボタンを
クリックすると直前の投稿を再投稿してしまうようです。

「ページ更新」を押すと良いと掲示板を最新の状態できるようです!

somewhere in the world   7月9日(金) 22:49:03     50659