1.
方針:△AEBと△BFCが合同であることを示し、平行線の比(=相似比)の関係を使う。
△AEBと△BFCにおいて、
仮定より、角AEB=角BFC=90°;①
ひし形の4つの辺はすべて等しいから、
AB=BC;②
また、AD//BCより、平行線の錯角は等しいから、
角AEB=角CBE=90°;③
そして、三角形の外角はそれと隣り合わない2つの内角の和に等しいから、
角AEB+角EAB= 角EBF=角CBE+角FBC;④
③,④より、角EAB=角FBC;⑤
①,②,⑤より、直角三角形で斜辺と1つの鋭角がそれぞれ等しいから、△AEB≡△BFC
合同な図形の対応する辺は等しいから、
AE=BF=2;⑥
ここで再び、ひし形の4つの辺はすべて等しいから、AB=CD=6;⑦
そして、AB//DCより、BF//DCと⑥,⑦より、
BF:CD=2:6=BH:CH
したがって、
CH=6×6/(2+6)
HC=9/2
2.
方針:面積比、相似比を使う。
BH=6−9/2=3/2
よって、BH:CH=1:3;⑧
ゆえに、△BHF:△CHD=1:9;⑨
ところで、△BFCにおいて、
三平方の定理より、FC^2=36−4=32
FC>0より、FC=4√2
よって、△BFC=4√2×2×1/2=4√2
これと⑧より、△BHF=√2
そして⑨より、△CHD=9√2:⑩
AD//BCより、ED//HCだから、
ED:CH=(6−2):9/2=8:9=DG:HG
最後に⑩より、
△GHC=9√2×9/(8+9)=81√2/17(cm^2)
恐らく間違っていると思いますが、参考にしてみて下さい。