■面積の比
○1 2つの三角形の高さが等しいときは,面積の比は底辺の長さの比に等しい.
△ABC = △ABD = ここで BC:BD=a:b ならば △ABC:△ABD = : = BC:BD = a:b となって,△ABC と△ABD との面積比は底辺の長さの比に等しくなる.
例1
右図2において△ABC と△ABD の高さは等しいから, △ABC:△ABD=2:3 △ABC:△ACD=2:1 |
図1 図2 |
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○2 2つの三角形の底辺の長さが等しいときは,面積の比は高さの比に等しい.
○2の証明○3 高さが書いていないときでも,1組の辺の比がm:n のときは,高さがm:n と考えてよい. 三角形の面積は(底辺)×(高さ)÷2で求められる.右図の△FBC と△ABC の面積は各々 △FBC = △ABC = ここで底辺 BC は共通だから △FBC : △ABC= : = FD : AE ○3の証明 右図3の△FBD と△ABE は相似図形だから, FD:AE=FB:AB したがって △FBC : △ABC= FD : AE = FB : AB
例2
右図4において△DBC と△ABC の底辺BC は共通だから, △DBC:△ABC=3:5 △DBC:△ADC=3:2 |
図3 図4 |
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○4 2つの三角形の底辺の比がa:b ,高さの比がm:n のとき,面積の比はam:bn になる.
○4の証明○5 右図6のように2つの三角形で1つの角が共通のとき,この角をはさむ2辺の比が各々a:b ,m:n のとき,面積の比はam:bn になる. △DBE = △ABC = だから △DBE : △ABC = : = am : bn ○5の証明 右図6においては○3と同様に高さの比がm:n になるから, △DBE : △ABC = am : bn
例3
右図7において △DBE:△ABC=8:15 △DBE:(四角形)ADEC=8:(15-8)=8:7 |
図5 図6 図7 |
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○6 相似比がa:b となる2つの三角形の面積の比はa2:b2 になる.
○6の証明○5において底辺の比も高さの比もa:b になるから, △DBE : △ABC = aa : bb = a2:b2
例4
右図において △ADE:△ABC=4:9 △ADE:(四角形)DBCE=4:(9-4)=4:5 |
図8 |
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【まとめ】
(1) 右図9ののように2つの三角形の底辺の比がa:b,高さの比がm:n のとき,面積の比はam:bn になる.(右の図9では高さの比をm:n と読む.) (2) 右図10のような図形において,3つ以上の三角形の面積を比較するときは,次のように「比の値」を「分数」にすると簡単にできる. = = = = △BEP:△CAP=8:15 |
図9 図10 |
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例題1
右図11において (1) △BEP:△CEP=6:5
高さが等しく,底辺が6:5と見る
(2) △ABC:△PBC=11:4
底辺が等しく,高さが11:4と見る
(3) △APC:△PEC=7:4
右図のようにAP , PE を底辺とみると,高さが等しく,底辺が7:4
(4) △APB:△BPC=21:22= = = = = △APB:△BPC=21:22 |
図11 |
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例題2 右図12において (1) △APB:△BPC=4:5
高さが等しく,底辺が4:5と見る
(2) △BPC:△CPD=3:7
高さが等しく,底辺が3:7と見る
(3) △APB:△CPD=12:35= = = = △APB:△CPD=12:35 |
図12 |
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例題3 右図13の平行四辺形ABCD において (1) △ABQ∽△FDQ (相似比は9:3=3:1)だから
△ABQ:△FDQ=32:12=9:1
(2) △BEP∽△ADP (相似比は4:8=1:2)だから△ABP:△ABQ=4:9 (高さが等しく底辺が4:9) ゆえに △ABP:△FDQ=4:1
△BEP :△ADP=1:4
△APQ :△APD=5:8 (高さが等しく底辺が5:8)
ゆえに
△BEP:△APQ = : = 2:5 |
図13 |
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例題4
(5)の証明右図14の平行四辺形ABCD において (1)
△APE∽△CPB (相似比は AP:PC=2:7)
EP:PB=2:7 △APE と△APB は高さが等しく底辺が 2:7
△APE:△APB=2:7
(2)= ← 相似比2:7の相似図形 = ← 高さが等しく底辺が7:4 = =
△APE:△QPB=1:7
(3)
△BQA∽△FQC
だから BQ:QF=AQ:QC=6:3=2:1 △CQB と△FQC は高さが等しく底辺が 2:1
△CQB:△FQC=2:1
(4)
△CQF:△FED=7:15
(5)
△BQP:△DEF=56:45
= ←【まとめ】 = ←【まとめ】
AP:PC=2:7だからAE:BC=2:7
したがってAE:ED=2:5 AQ:QC=6:3だからAB:CF=6:3 したがってCD:CF=6:3,CF:FD=3:3=1:1
△ABC=△CAD ←平行四辺形だから
ゆえに
= = |
図14
(2)の別解= ← (1)の結果 = = ← 高さが等しく底辺が2:4 = =
△APE:△QPB=1:7
(4)の証明
△APE∽△CPB だから AE:CB=AP:CP=2:7 AE:DA=2:7 (←平行四辺形だから) AE:ED=2:5 ----------------------- △AQB∽△CQF だから AB:CF=AQ:QC=6:3=2:1 DC:CF=2:1 (←平行四辺形だから) CF:FD=1:1 ----------------------- = ←【まとめ】 = ←【まとめ】 = =
△CQF:△FED=7:15
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問題1
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(1) △BEP と△CEP は高さが等しく,底辺が7:4 だから △BEP: △CEP=7:4 (2) △ABC と△PBC は底辺が等しく,高さが5:2 だから △ABC: △PBC=5:2 (3) △APC と△PEC の底辺を各々AP , PE と見ると,高さが等しく,底辺が3:2 だから △APC: △PEC=3:2 (4) = = = = = △BCP:△CAP=11:6 |
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問題2
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(1) △APB:△APD=4:3
= = = (2) △APD:△CPD=1:5 = = = |
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問題3
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(1) △EPA∽△DPC で相似比が 4:11 だから面積比は
= = ゆえに = = = ← 相似比6:9の相似図形 = ← 高さが等しく底辺が9:5 = = |