平面図形の問題
角 B が直角の直角三角形 ABC があり、辺 AB の長さは 6 cm、辺 BC の長さは 9 cm です。この三角形の内側に、正方形 DBFE をかきます。正方形の頂点は D, B, F, E の順に並んでいて、点 D は辺 AB 上に、点 F は辺 BC 上に、点 E は辺 AC 上にあります。この正方形の 1 辺の長さは何 cm ですか。
この問題で使うもの
- 相似な三角形と長さの比(説明と入口の問題)
- 比の性質と簡単な比(説明と入口の問題)
- 比例配分(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(10 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
DE と BC が平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は相似です。
ヒント 2
AD : DE AB : BC です。また、正方形なので DB と DE の長さは等しくなります。
ヒント 3
AD を 2 つ分、DE( DB)を 3 つ分とすると、AB cm は 5 つ分にあたります。
答えと解説
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解説を読む
正方形なので、辺 DE は辺 BC と平行で、DB DE です。
DE と BC が平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は、角 A が共通で、角 ADE と角 ABC がどちらも直角なので、同じ形(相似)です。よって
です。
AD を 2 つ分、DE を 3 つ分とすると、DB DE なので DB も 3 つ分です。辺 AB の長さは
なので、 つ分が 6 cm にあたります。1 つ分は
なので、正方形の 1 辺 DE の長さは
です。
(たしかめ)AD cm で、AD : DE となり、AB : BC と同じです。
答え: 3.6 cm( cm)
別解
DE は BC と平行なので、三角形 ADE と三角形 ABC は形が同じ(相似)です。正方形の 1 辺を □ cm とします。
AD=6−□ cm、DE=□ cm なので、AD:DE=AB:BC=6:9=2:3 です。
AD=AB の長さ 6 cm から □ をひいたもので、これが DE(□ cm)の 2/3 にあたります。つまり 6−□ は □ の 2/3 倍です。
そこで 6 は □ の (1+2/3)=5/3 倍にあたります。
□=6÷5/3=6×3/5=18/5=3.6 cm です。
確かめ:1 辺を 3.6 cm とすると、AD=6−3.6=2.4 cm。AD:DE=2.4:3.6=2:3 で、AB:BC=6:9=2:3 と一致します。面積でも、三角形 ABC=6×9÷2=27、三角形 ADE=2.4×3.6÷2=4.32、三角形 DBE と三角形 EBF などの分け方で 27=4.32+(3.6×3.6)+(5.4×3.6÷2=9.72)+... で、4.32+12.96+9.72=27 となり一致します。