この問題は平成29年10月入校の東京都立職業能力開発センター入校選考試験問題の問2の(5)の解答と解説です。

問1および、問2の(1)~(4)に関しては以下のページに解説をまとめているので参考にして下さい。

実際の試験の問題用紙は以下のページで確認することができます。

都立職業能力開発センター入校選考試験問題(平成29年10月生)

試験問題 問2(5)

図のような半径6cmの円Oがあります。円Oの円周上に点A、B、C、D、E、F、G、Hをとり、正八角形をつくります。このとき、四角形BCGHの面積は何㎝²になりますか。

円に内接する正八角形

解答と解説

問2(5)の解答:18+18√2㎝²

この問題は三平方の定理やsin45°、cos45°の値を知っていれば解くことができます。今回は三平方の定理を利用して解いていきます。

三平方の定理

円に内接する八角形は正八角形なので、∠BOH=90°となります。また、BO、HOは円の半径なので6㎝だとわかります。

円に内接する正八角形

三平方の定理を利用してBHの長さを求めます。

BH²=BO²+HO²
 =6²+6²
 =36+36
 =72
BH=√72
 =6√2

次にOAとBHの交点を点Jとし、OJの長さを求めます。これが台形BCGHの高さになります。

円に内接する正八角形

BJの長さはBHの半分の長さになるため3√2と分かります。また、∠BOJ=45°なので∠OBJも45°となり△BOJは直角二等辺三角形となります。よって、OJ=BJ=3√2となります。

台形の面積を求める公式=(上底+下底)×高さ÷2

上底=BH=6√2
下底=CG=12
高さ=OJ=3√2

よって、台形BCGHの面積は次の通り。

台形BCGHの面積=(6√2+12)×3√2÷2
       =(3√2+6)×3√2
       =18+18√2㎝²

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