中学数学 / 中2 / 三角形と四角形
三角形と四角形|標準問題
8大問(小問付き)。条件を式や図に整理し、途中式や根拠も書きましょう。
問題 1|頂角の二等分線
AB=ACの△ABCで、∠Aの二等分線とBCの交点をDとする。BD=CDとAD⊥BCを証明しなさい。
ヒントを見る
△ABDと△ACDを比べる。
解答・解説
AB=AC、AD共通、∠BAD=∠CADより2辺とその間の角で合同。よってBD=CD、∠ADB=∠ADC。一直線上の2角の和180°なので各90°、AD⊥BC。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 2|図の条件は両立するか
△ABCでAB=AC、∠A=40°。辺BC上に、AD=BDを満たす点Dは存在するか。内角の大きさから説明しなさい。
ヒントを見る
△ABDのAとBの角は等しい。端点B,Cも確認する。
解答・解説
DがBCの内部なら∠ABC=70°、AD=BDから∠BAD=∠ABD=70°となり、∠A=40°より大きくなるので不可能。D=BならAD>0、BD=0で不可。D=CでもAB=AC=BCなら正三角形になってしまう。したがって存在しない。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 3|角から二等辺を発見
△ABCで∠A=40°、∠B=70°。AからBCへ垂線ADを下ろした。BD=CDを示しなさい。
ヒントを見る
まず∠Cを求める。
解答・解説
∠C=70°なのでAB=AC。直角三角形ABDとACDで斜辺AB=AC、AD共通より合同。よってBD=CD。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 4|平行四辺形の条件
四角形ABCDでAB∥CDかつAB=CDである。対角線ACを用いて平行四辺形であることを示しなさい。
ヒントを見る
もう1組の対辺の平行を導く。
解答・解説
△BACと△DCAでAB=CD、AC共通、∠BAC=∠DCA(錯角)より合同。∠BCA=∠DACからBC∥AD。2組の対辺が平行なので平行四辺形。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 5|文字を含む対辺
平行四辺形ABCDでAB=3x−2、CD=x+6、BC=2y+1、DA=y+5(単位cm)。x,yと周の長さを求めなさい。
ヒントを見る
対辺ごとに等式を作る。
解答・解説
3x−2=x+6よりx=4、2y+1=y+5よりy=4。辺10cmと9cmなので周38cm。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 6|長方形になる理由
平行四辺形ABCDの対角線がAC=BDである。この四角形が長方形であることを、△ABCと△BADの合同から示しなさい。
ヒントを見る
BC=ADとAB共通を使う。
解答・解説
AC=BD、BC=AD、AB共通より3辺で合同。∠ABC=∠BAD。隣り合う角の和180°だから各90°。よって長方形。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 7|等積変形
平行四辺形ABCDでABを底辺とした高さが6cm、AB=8cm。辺DC上に点Pを取る。△ABPの面積と、Pを動かしたときの変化を答えなさい。
ヒントを見る
PからABまでの高さは一定。
解答・解説
面積8×6/2=24cm²。PがDC上なら高さが6cmなので面積は変わらない。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 8|条件の見分け
「対角線が垂直な四角形はひし形である」は正しいか。正しくなければ、対角線の長さや交点を使って反例を説明しなさい。
ヒントを見る
垂直でも互いの中点とは限らない。
解答・解説
誤り。ACとBDがOで垂直に交わりAO=1、OC=3、BO=DO=2の四角形は、対角線が互いの中点で交わらないので平行四辺形でなく、ひし形でもない。