数学カフェjr.

「知っておいてほしい」又は「ちょっとオモシロイ」初等数学を、高校受験をする又は中高一貫校在学の中学生を中心に、小学生~大人の方に向けてお伝えしていきます。

ちょっとオモシロイ作図問題(2018都立国分寺)

今までとは傾向が少し異なる、一度はやっておくべき面白い作図問題だと思います。


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【問題】
円周上に4点A,B,M,Nがあり、AB(直径)とMNの交点をPとする。
△AMP:△BNP=4:1となるとき、4点A,B,M,Nを作図せよ。
(円と内部の点Pだけが与えられている。)


【解答】
相似図形であれば、
「面積比4:1→相似比2:1」
と求められますね。

つまり、
PM:PB=PA:PN=AM:NB=2:1
となります。

これを用いて作図していきます。
(※対応する辺を絶対に間違えないように!)


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(1)まずPを通る直径を作図し、円との交点がA,Bとなる。

(2)Pを中心に半径PBの円と(1)の直径との交点をCとし、コンパスでBCの長さをとる。

(3)Pを中心に半径BCの円を描き、与えられた円との交点のうち(1)の直径の右側の方の交点がMとなる。

(4)MPと円との交点がNとなる。