平面図形

平成20年 慶應義塾高校

図のような平行四辺形ABCDにおいて、AB=a、∠ABC=xとする。ただし、0°<x<90°とする。点Eは辺BC上の点でAE⊥BCである。また、辺AD上に点Gをとり、AEとBGの交点Fとすると、FG=2aである。次の問いに答えよ。
(1)FGの中点をMとするとき、AMの長さをaを用いて表せ。
(2)∠FBEの大きさをxを用いて表せ。
(3)x=45°のとき、BFの長さをaを用いて表せ。

【解説と解答】


(1)FM=MG=a、∠FAG=90°から、Aは中心がMで半径がaの円の円周上の点になる。したがってAM=a
(答え)a

(2)∠FBE=∠AGM=∠MAGから∠FBE=yとすると、 ∠AMF=2y
AB=AM=aから∠ABF=2yから∠ABE=3y=x
したがってy=\frac{1}{3}x
(答え)y=\frac{1}{3}x

(3)x=45°よりy=15° ∠ABM=30° AからBMに垂線を下ろし、BMとの交点をHとすると、AB=AMよりBH=HM
三角形ABH=2:1:\sqrt{3}よりBM=2BH=\sqrt{3}a
FM=aよりBF=\sqrt{3}a-a
(答え)(\sqrt{3}-1)a