相似な図形の応用
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では、ちょっと発展的な問題を解いてみましょう。
図のような長方形ABCDがあります。Eは辺BCを3 : 2に分ける点です。
(1) AF : FEを求めなさい。
(2) 三角形ABFの面積は何
ですか。
問題1の答え
(1) 5 : 3 (2) 22.5
解説
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まず、問題に書いてあることを、図に書き込んでおきましょう。
Eは辺BCを3:2によける点で、
辺BCの長さは、辺ADと同じく15pですから、
辺BEは 15÷(3+2)×3=9(cm)、
辺ECは 15÷(3+2)×2=6(cm)
となります。
次に、図をしっかり見て、
「クロス形 または ピラミッド形 をさがす」
ことが、ポイントになります。
このように、クロス形が見つかりました。
青い三角形の、辺ADに対応するのが、
赤い三角形の、辺EBです。
AD:EB=15:9=5:3
となります。
青い三角形と赤い三角形の
対応する辺は、どこも5:3となりますから、
AF:FEも、やはり5:3になります。
(1)の答えは5:3です。
(2)は、いろいろな解き方がありますが、6年上第1回で学習した、
の解き方でやってみましょう。
図にも、
があります。
辺の長さの比が5:3ですから、
三角形ABFと三角形EBFの面積の比も5:3です。
三角形ABFや三角形EBFの面積はわかりませんが、
その和である、三角形ABEの面積ならわかりますね。
三角形ABEの面積は、9×8÷2=36(
です。
求めたいのは三角形ABFの面積で、
36
を5:3に分けたうちの、
5にあたる面積ですから、
36÷(5+3)×5=22.5(
)
となります。
補充問題
(
のところにマウスを近づけると、答えが表示されます。)
図のような長方形ABCDがあります。Eは辺BCを 2 : 1 に分ける点です。
(1) BF : FD=
です。
(2) 三角形ADFの面積は
です。
次の問題は、ピラミッド形であることはすぐわかりますが、なかなかまちがいやすい問題です。
図のような三角形ABCがあります。DEはBCに平行に引いた直線で、三角形ADEの面積は63
です。
(1) AEの長さは何cmですか。
(2) 三角形ADEと三角形ABCの面積の比を求めなさい。
(3) 台形DBCEの面積は何
ですか。
問題2の答え
(1) 18cm (2) 9 : 16 (3) 49
解説
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まず、(1)を解きましょう。
パッと見ただけで、これはピラミッド形であることがわかります。
ピラミッド形のときは、ぬき出して書くとわかりやすいのでしたね。
ぬき出すと、このようになります。
青い三角形と、赤い三角形が相似になります。
DEとBCの長さの比は、15:20=3:4 ですから、
AEとACの長さの比も、3:4になります。
すると、ECは、
C
−
B
=
@
にあたります。
それが6cmですから、
AEは
B
にあたるので、
6×3=18(cm)になります。
これが、(1)の答えです。
(2)は、青い三角形と赤い三角形の面積の比を求める問題です。
DEとBCの長さの比は3:4でしたね。
でも、面積は3:4にはなりません。
面積には、たての広がりと横の広がりがあるので、
3:4にはならないのです。
たても3:4、横も3:4ですから、面積の比は、
面積には、たての広がりと横の広がりがあるので、
3:4にはならないのです。
たても3:4、横も3:4ですから、面積の比は、
(3×3):(4×4)=9:16 となります。
これが、(2)の答えです。
このように、相似な図形の場合は、
面積の比は、長さの比の平方数になることを
しっかり理解しておきましょう。
さて、(3)の問題です。
いろいろな解き方がありますが、(2)で求めた、
「青い三角形と赤い三角形の面積の比は9:16」
を利用して求めてみます。
青い三角形と赤い三角形を重ねて書くと、
このようになります。
赤い部分の台形は、
O
−
H
=
F
となります。
問題には、三角形ADEの面積が63
と書いてありますから、
H
が63
です。
@
あたり、
63÷9=7(
)
ですから、
台形DBCEの面積は、
7×7=49(
)となります。
補充問題
(
のところにマウスを近づけると、答えが表示されます。)
図のような三角形ABCがあります。DEはBCに平行に引いた直線で、三角形ADEの面積は63
です。
(1) AEの長さは
cmです。
(2) 三角形ADEと三角形ABCの面積の比は
です。
(3) 台形DBCEの面積は
です。