三平方の定理の平面図形の応用問題です。 入試にもよく出題される問題をアップしていきます。 定期テスト対策、高校入試対策の問題として利用してください。 学習のポイント 今までの図形の知識が必要となる問題が多くなります。総合的な図形問題をたくさん解いて、解き方を身につけていきましょう。 三平方の定理基本 特別な三角形の辺の比 座標平面上の2点間の距離 面積を求める問題 三平方の定理と円 三平方の定理と相似 線分の長さをxと置いて方程式を作る 問題を解けるように練習してください。 練習問題をダウンロードする 画像をクリックするとPDFファイルをダウンロード出来ます。 *問題は追加する予定です。
下の図において、弦 $AB$ の長さを求めよ。 直角はありますけど、直角三角形はありませんね。 こういうとき、補助線の出番です。 半径 $OA$ を引くと、$△OAH$ が直角三角形なので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いると、$$3^2+AH^2=5^2$$ $AH>0$ より、$$AH=\sqrt{25-9}=\sqrt{16}=4$$ よって、$$AB=2×AH=8$$ 目的があれば補助線は適切に引けますね^^ 円の接線の長さ 問題. 半径が $5 (cm)$ である円 $O$ から $13 (cm)$ 離れた地点に点 $A$ がある。この点 $A$ から円 $O$ にたいして接線 $AP$ を引いたとき、この線分 $AP$ の長さを求めよ。 円の接線に関する問題は、特に高校になってからよく出てきます。 理由は…まあ ある性質 が成り立つからですね。 ところで、この問題分の中に「直角」という言葉はどこにも出てきていません。 そこら辺がヒントになっていると思いますよ。 図からわかるように、円の接線と半径は垂直に交わる。 よって、$△OAP$ が直角三角形となるので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)より、$$5^2+AP^2=13^2$$ $AP>0$ なので、$$AP=\sqrt{169-25}=\sqrt{144}=12 (cm)$$ 円の接線と半径って、垂直に交わるんですよ。 この性質を知っていないと、この問題は解けませんね。 これは余談ですが、一応「 $5:12:13$ 」の比の直角三角形になるよう問題を作ってみました。 ウチダ 「円の接線と半径が垂直に交わる理由」直感的には明らかなんですが、いざ証明しようとするとちょっとめんどくさいです。具体的には、垂直でないと仮定すると矛盾が起きる、つまり背理法などを用いて証明していきます。 方程式を利用する 問題. $AB=17 (cm)$、$BC=21 (cm)$、$CA=10 (cm)$ である $△ABC$ において、頂点 $A$ から底辺 $BC$ に対して垂線を下ろす。垂線の足を $H$ としたとき、線分 $AH$ の長さを求めよ。 さて、いきなり垂線を求めようとするのは得策ではありません。 こういう問題では「 何を文字 $x$ で置いたら計算がラクになるか 」を意識しましょう。 線分 $BH$ の長さを $x (cm)$ とおくと、$CH=BC-BH=21-x (cm)$ と表せる。 よって、$△ABH$ と $△ACH$ それぞれに対して三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いると、 \begin{eqnarray} \left\{ \begin{array}{l} AH^2+x^2=17^2 ……① \\ AH^2+(21-x)^2=10^2 ……② \end{array} \right.
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