技能一覧 › 中学数学 相似と三平方の定理

特別な直角三角形の辺の比

の三角形の辺の比 と、直角二等辺三角形の辺の比 を使い、正三角形の高さや面積、 の角をもつ台形の高さなどを求められる

前提

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算数中学高校大学大学院

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説明

角が の直角三角形と、角が の直角二等辺三角形は、大きさにかかわらず3辺の比が決まっています。この比を覚えておくと、1辺の長さだけから残りの2辺をすぐに求められます。正三角形の高さや面積、 や の角をもつ台形の高さ、正方形の対角線の長さなどを求めるときに使います。

なぜそうしてよいのか

【 の三角形】 1辺が の正三角形 で、頂点 から辺 に垂線 を引きます。正三角形は を折り目にして折るとぴったり重なるので、 です。三角形 は 、、 の直角三角形で、三平方の定理より

よって です。いちばん短い辺( の向かい側)が 、斜辺が 、 の向かい側が です。

【直角二等辺三角形】 直角をはさむ2辺がどちらも なら、斜辺は三平方の定理より 。よって辺の比は です。

角の大きさが同じ三角形は、拡大・縮小しても形が変わらないので、どんな大きさでもこの比が成り立ちます。

手順

  1. 図形の中で、 または の直角三角形を見つける。なければ垂線を引いてつくる(正三角形なら頂点から向かい側の辺へ)

  2. わかっている辺が、その三角形のどの辺(いちばん短い辺・斜辺・残りの辺)にあたるかを、角の向かい側で確認する

  3. 比 または を使って、求めたい辺の長さを計算する

  4. 面積などを問われていれば、求めた高さを使って計算し、根号の中をできるだけ小さい自然数にした形で答える

例題

1辺の長さが の正三角形の面積を求めよ。

例題の解答

手順1: 正三角形を とし、 から辺 に垂線 を引く。 で、三角形 は 、、 の直角三角形。

手順2: 斜辺は 、いちばん短い辺( の向かい側)は 、高さ は の向かい側の辺。

手順3: より 。

手順4: 面積は 。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること