中学数学 / 中2 / 図形と合同
図形と合同|発展問題
6大問(小問付き)。複数の条件を結び付け、場合分けや証明に取り組みます。
問題 1|内角と外角の関係
正多角形で1つの内角が外角の4倍。何角形か。また対角線の総数を求めなさい。
ヒントを見る
内角と外角の和180°。対角線は各頂点からn−3本。
解答・解説
外角をxとすると5x=180、x=36°。360/36=10より正十角形。対角線は10×7/2=35本。
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|二等分線の交点
△ABCで∠A=50°。∠Bと∠Cの内角の二等分線の交点をIとする。∠BICを求めなさい。
ヒントを見る
△BICのB,Cの角は元の半分。
解答・解説
∠B+∠C=130°。∠IBC+∠ICB=65°だから∠BIC=180−65=115°。
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|中点と平行線による証明
△ABCでMはBCの中点。AからMへ引いた線をMの先へ延長し、ACに平行なBを通る直線との交点をDとする。AM=DMを証明しなさい。
ヒントを見る
△AMCと△DMBを比べる。
解答・解説
CM=BM(中点)、∠AMC=∠DMB(対頂角)、∠ACM=∠DBM(平行線の錯角)。1辺とその両端の角より△AMC≡△DMB。対応する辺AM=DM。
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|角から辺へ
△ABCと△DEFで∠A=∠D=50°、∠B=∠E=60°、BC=EF=8cm。合同を証明しなさい。
ヒントを見る
与えた辺BCの両端の角をそろえる。
解答・解説
∠C=∠F=180−50−60=70°。BC=EFとその両端の∠B=∠E、∠C=∠Fより合同。2角だけでは大きさは決まらない。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 5|角の比と外角
△ABCで∠B:∠C=2:3、Aの外角は120°。3つの内角を求め、正三角形でないことを説明しなさい。
ヒントを見る
Aの外角はBとCの和。
解答・解説
B,Cを2x,3xとして5x=120、x=24。A=60°、B=48°、C=72°。3角は等しくないので正三角形ではない。
この問題で必要な知識
この内容の授業で確認する問題 6|逆は成り立つか
「2つの三角形が合同なら面積が等しい」の逆を書き、その逆が成り立たない具体例を示しなさい。
ヒントを見る
底辺と高さの積が同じでも辺の長さは変えられる。
解答・解説
逆は「面積が等しい2つの三角形は合同」。直角をはさむ辺が3cmと4cmの三角形と、2cmと6cmの三角形はともに面積6cm²だが合同でない。後者に長さ6cmの辺があり、前者のどの辺も6cm未満。