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。

「角度を求める問題」で“理詰め”の練習をしよう!(2023豊島岡女子中・改題)

この問題を一見して、
「どう解いていったらいいのか…」
とすぐに途方に暮れてしまうような場合は、
「わかることを一つずつ積み重ねていく」
ことで打開を図りましょう。
 
世の中の諸問題を、“理詰め”だけで解決することは不可能な場合が多いですが、数学の問題であれば必ず理詰めで解けるようになっています。
 
社会生活において、最低限必要となる“理詰め”の能力を鍛えておくためにも、数学の問題に取り組むことをお勧めします。
 
 
【問題】
正十角形ABCDEFGHIJにおいて、ACを一辺とする正方形ACPQを内部につくる。
このとき、∠CPEの大きさを求めよ。
 
 
まず、
「正方形がどんな図形か?」
は皆さんわかると思います。
 
次に、
「正十角形の一つの内角の大きさを求める」
こともできると思います。
 
すると、求めるのは、
「四角形CDEPの内角の一つの角度」
ですから、その四角形に着目してわかることを一つずつ書き込んでいけば何かが見えてくるはずです。
 
ポイントは、
「込み入った図形はできるだけ大きく描く」
ことです。
 
小さな図でゴチャゴチャ書き込んでいくと、
「どこからどこまでの角度なのか」
を自分で誤読してしまいがちなので注意しましょう。
 
 
【解説】
まず、正十角形の一つの内角は、
「180×(10-2)÷10=144゜」
なので、
「∠DCE=∠DEC=18゜=∠BCA」
 
そして、
「∠BCDに着目」
すれば、
「∠ECP=18゜」
とわかりますね。
 
さらに、
「AC=CP=CE」
から、
「△CEPは二等辺三角形
となるので、
CPE=(180-18)÷2=81゜