中学数学 / 中3 / 図形と相似
図形と相似|発展問題
6大問(小問付き)。複数の知識を組み合わせ、証明・場合分け・条件の吟味に取り組みます。
問題 1|相似の証明と辺
△ABCでDはAB上、EはAC上。∠ADE=∠ACBである。△ADEと△ACBの相似を示し、AD=4、AC=10、AE=3のときABを求めなさい。
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Aは共通だが対応DはC。
解答・解説
∠DAE=∠CABと仮定の角から相似。AD:AC=AE:AB、4:10=3:ABよりAB=7.5。
この問題で必要な知識
関連する授業で確認する問題 2|角の二等分線
△ABCでAB=6、AC=9。∠Aの二等分線ADとBCの交点をDとする。BC=10のときBD,DCを求めなさい。角の二等分線の性質BD:DC=AB:ACを用いてよい。
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比2:3で全体10を分ける。
解答・解説
BD=4、DC=6。ADそのものの長さではない。
この問題で必要な知識
関連する授業で確認する問題 3|台形の対角線
台形ABCDでAB∥CD、AB=6、CD=10。対角線の交点をOとする。AO:OCと△AOB:△CODの面積比を求めなさい。
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錯角と対頂角から相似。
解答・解説
△AOB∽△COD、相似比3:5。AO:OC=3:5、面積比9:25。
この問題で必要な知識
関連する授業で確認する問題 4|台形の内部の面積
台形ABCDでAB∥CD、AB=6、CD=10、対角線の交点をOとする。△AOBの面積が18cm²。△CODと△AODの面積を求めなさい。
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相似面積比と、底辺AO,OCが共通直線上にあることを使う。
解答・解説
△AOB∽△CODの相似比3:5より△COD=18×25/9=50。△AODと△CODはDからACへの高さ共通でAO:OC=3:5。△AOD=50×3/5=30cm²。
この問題で必要な知識
関連する授業で確認する問題 5|円すいを切る
底面に平行に円すいを切り、頂点から切り口までが全体の高さの1/3となった。上の小円すいと残りの立体の体積比を求めなさい。
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小円すいは全体の1/27。
解答・解説
小:全体=1:27なので小:残り=1:26。
この問題で必要な知識
関連する授業で確認する問題 6|面積を二等分する平行線
△ABCでDE∥BCとなるようAB,AC上にD,Eを取り、小三角形ADEの面積を全体の半分にする。AD:ABを求めなさい。
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比の2乗が1/2。
解答・解説
AD/AB=1/√2=√2/2。AD:AB=1:√2。