図形 20 半円 ・ 扇形 (略解)
西大和学園高校 (R5年) ★★ 中央大附属横浜高校 (R5年) ★★
 図は中心がOで半径が4の円周上に,円周を8等分する点と12等分する点を描いたものである。点が重複しているものもある。図の斜線部分の面積は(あ  )である。また,図の角aの大きさは(  )°である。
【解】
8等分点(45°の扇形), 12等分点(30°の扇形)
斜線部分(扇形の合計)は90°
 あ=42π×=4π
xは円周の5/24で,∠x=360×(5/24)÷2=75/2
yは円周ので,∠y=360×÷2=30
 =∠a=(75/2)+30=135/2 (67.5)
 図のように,ABを直径とする半径7の半円の内側に,CDを直径とする半径rの半円が内接している。

(1) 直径ABの中点と直径CDの中点の距離をdとするとき,r/dの値を求めなさい。
【解】PH=√3r
△MPH∽△OPMより,r:d=√3r:2rで,r/d

(2) rの値を求めなさい。
【解】△ODMで
r2d2r2+(3r)2=()2より, r21/2
明大付属明治高校 (R4年) ★★★ 筑波大附属高校 (R4年) ★★★
 図のように,長さ8の線分ABを直径とする半円Cがあり,線分ACを直径とする半円Dがある。
(1) 線分BRの長さを求めよ。
【解】
△BPD∽△BRA(相似比3:4)より,AR=2×
△ABRで, BR=√ {82−()2}=2
(2) 線分APの長さを求めよ。
【解】
△BPDで,BP=√62−22=4√2
 PR=2−4√22
△APRで,AP=√ {(2)2+()2}=6
(3) △CQRの面積を求めよ。
【解】(右図参照)
△PQR∽△PBA(相似比1:√3)より,
 QR=8×3
△CQRで垂線CHをおろすと,
 CH=√ {42−(3)2}=6
△CQR=×3×62
 線分ABを直径とする半円Oの上に,=2となるような2点C,Dをとり,直線AB,CDの交点をEとする。
 AB=10cm,BE=8cmであるとき,
(1) 線分BCの長さは,BC=[  ]cmである。
【解】
△BCEで,BC=BE=8cm
(2) 線分BDの長さは,BD=[  ]cmである。
【解】△ABCで,AH=xとすると,
 CH2=62x2=82−(10−x)2より,x
 CH=√ {62−()2}=
△CHEで,CE=√ {()2+()2}=10
△BDE∽△CAEより, BD=48÷1010cm
(3) △OCDの面積は,[  ]cm2である。
【解】(右上図参照)
△BDE∽△CAEより, DE=18×10=3√10
 CD=10−3√10√10
△ODGで,OG=√ {52−(√10)2}=10
△OCD=×10×10117/10cm2
青山学院高等部 (R6年) ★★★ 桐光高校 (R6年) ★★
 AB=6cm,BD=3cmのとき,
(1) 線分AEの長さを求めよ.
【解】△ACEで,AC=3√2,∠AEC=60°
AE=AC=×3√22√6cm
(2) 線分BEの長さを求めよ.
【解】BE=CB−CE=3√2AE=(3√2−√6)cm
(3) 線分CDの長さを求めよ.
【解】△OCDは頂角30°の二等辺三角形
△CDHで,x2=()2+(3−3)2=18−9√3
 x2(4−2√3)=(√3−1)2で,
 x=CD=(√6−√2)cm
 図のように,正方形ABCDの辺ABを直径とする半円と,頂点Dと辺BC上の点Eを結んだ線分が接している。線分DEの長さが6cmのとき,半円の面積を求めよ。

【解】半円の半径をxとすると,
DA=DH=DC=2x
EB=EH=6−2x
 EC=BC−BE=2x−(6−2x)=4x−6
△DECで,(2x)2+(4x−6)2=62
 4x(5x−12)=0で,x
半円=()2π×(72/25)πcm2

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