3-1-2 三角形の面積を2等分せよ〜その2〜
(1)
[問題1]では、面積比を底辺比に帰着させることで、うまく解くことができた。
では、この方法が一番よいのだろうか。次の問題を考えてみることにする。
この問題では、底辺比が使えない。どうしたらいいだろうか。
底辺ABは(2,0)が中点になるので、おそらく線分BC上に
直線が交わるだろうと想像できる。
(逐次試行:手探りの状態)
線分BCと原点を通る直線(とする)との交点をP(X,Y)
とおくと<未知のもの>であるは、
・・・(※)
とおける。
「補助要素を導入できないか」
この問題では、底辺がx軸に沿っているので、垂線(=高さ)を引きやすい。
高さはy座標から、Yであることがわかる。
上図のように精神状位の中にデータ「O(原点)」が増えた。
△OPBの面積は分かりそうだ。
(ただし、この問題特有のものである。
より一般性のある解法は・・ということはあとで触れる)
同様に、頂点Cから垂線を下ろすことで、
△ABCの面積も求めることができる。
従って、あとは△OPBと△ABCの比を求めれば
よいことになる。
△OPB,△ABCの面積は、それぞれ
であるから、△ABC=2△OPB より
24=2×3×Y
∴Y=4
このあとは、線分BC上に点P(X,Y)=(X,4)があることからXを求め、
(※)の式に(X, Y)を代入すれば直線の式は求まる。
(2) [問題1]では、直線は頂点Cを通っており、本例[問題2]では、直線
が三角形の頂点を
通ることがない。[問題2]は、[問題1]をより一般化したものである。
しかし、[問題2]を決定的に解きやすくしていた要因は、直線が原点で底辺と交わっていたこと、
そして底辺がx軸と重なっていたことである。この2題は、問題のもつ特殊性に気づくことで、より
易しく解くことができた。ただし、[問題1]を(ここで使われた)[問題2]の解法で解くことも、
[問題2]を[問題1]の解法で解くこともできない。
では、より一般性のある解法を考えてみよう。