ひとつの面積問題

また id:mathnb さんがコメント欄に問題を書かれた(参照)。問題はこの画像リンクにある。すぐに解けるやさしい問題だが、いちおう解法を書いておこう。
なお、問題はこれだけでは求めるべき面積が確定しないので、点F, G はそれぞれ辺BC, DE の中点であると勝手に解釈して解いたことをお断りしておく。


まず、AG = 1 は問題に与えられており、また も直ちにわかる。あとは ∠FAG = 105°なので、sin 105°がわかればよい。これは加法定理より
  
       
なので、面積 S は
  
と求められる。


この問題をもう少しアレンジすると、点F の位置を変えて、∠CAF = 15°のとき△AFG の面積を求めよというのはどうであろうか。自分の試算だと面積S は
  
となったが、これが正しいかは知らない。