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過去問演習

東京都公立高校学力検査 2024年度
数学
大問4

平面図形(17点)

問1 △ABMは直角二等辺三角形となるから、∠AMB = 45°、∠AMP = 135°である。
四角形AMPQは平行四辺形であり(2組の対辺がそれぞれ平行)、対角は等しいから、∠AQP = 135°となる。
∠AQM = a°より、∠MQP = ( 135 - a )°となる。
5点
問2 BM∥QDを利用して、∠MBR = ∠QDT (平行線の錯角)を示す。
∠BRM と ∠DRA が対頂角であることに加え、AM∥QPを利用して、∠DRA = ∠DTQ (平行線の同位角)を示す。
以上から「2組の角がそれぞれ等しい」ことを導く。
〔証明〕
△BMR と △DQT において、
BM ∥ QDより、平行線の錯角は等しいから、
 ∠MBR = ∠QDT …(1)
対頂角は等しいから、
 ∠BRM = ∠DRA …(2)
AM ∥ QP より、平行線の同位角は等しいから、
 ∠DRA = ∠DTQ …(3)
(2)、(3)より、
 ∠BRM = ∠DTQ …(4)
(1)、(4)より、2組の角がそれぞれ等しいから、

 △BMR ∽ △DQT
7点
【考え方】
BDの長さを共通の尺度としてSDとTDの長さを表し、STの長さを SD - TD として表す。
SDの長さを表すには △QDS ∽ △MBS を利用し、TDの長さを表すには △QDT ∽ △PBT を利用する。
【△QDS ∽ △MBS と △QDT ∽ △PBT】
仮定より MP : PC = 3 : 1 であり、点Mは辺BCの中点であるから、MP = 3、PC = 1 とみると BM = 4 となり、 BM : MP : PC = 4 : 3 : 1 である。また、辺BC = 8 とみることができる。
四角形AMPQが平行四辺形であることから、AQ = MP = 3 となり、AD = BC = 8 として QD = 5 とみることができる。したがって AQ : QD = 3 : 5 である。
以上のことより、△QDS ∽ △MBS(相似比 5 : 4 )、△QDT ∽ △PBT (相似比 5 : 7 )が言える。
【STの長さ】
DS : SB = 5 : 4 より、SD = (5/9)BD 。
DT : TB = 5 : 7 より、TD = (5/12)BD 。
ST = SD - TD = (5/36)BD 。よって、ST : BD = (5/36) : 1 = 5 : 36 となる。
5 3 6
全答
5点