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そんでもって、直角三角形ってメチャクチャ出てきますよね。 つまり、三平方の定理(ピタゴラスの定理)はメチャクチャ使うということです。 これから、その応用問題パターンを $10$ 個厳選して解説していきますので、それを軸にいろんな問題が解けるようになっていただきたい、と思います。 三平方の定理(ピタゴラスの定理)の応用問題パターン10選 三平方の定理(ピタゴラスの定理)は、直角三角形において成り立つ定理です。 また、どんな定理だったかと言うと、$3$ 辺の長さについての定理でした。 以上を踏まえると、 直角三角形 「~の長さを求めよ。」 この $2$ つの文言が出てきたら、三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使う可能性が極めて高い、 ということになりますね。 この基本を押さえながら、さっそく問題にとりかかっていきましょう。 長方形の対角線の長さ 問題. たての長さが $2 (cm)$、横の長さが $3 (cm)$ である長方形の対角線の長さ $l (cm)$ を求めよ。 長方形ということはすべての内角が直角ですし、対角線の長さを問われていますし… もう三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使うしかないですね!!! 【解答】 $△ABC$ は直角三角形なので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)より、 \begin{align}l^2=2^2+3^2&=4+9\\&=13\end{align} $l>0$ なので、$$l=\sqrt{13} (cm)$$ (解答終了) この問題で基礎は押さえられましたね。 正三角形の高さと面積 問題. 三平方の定理 平面図形のいろいろな応用問題 | 無料で使える中学学習プリント. $1$ 辺の長さが $6 (cm)$ である正三角形の高さ $h (cm)$ と面積 $S (cm^2)$ を求めよ。 高さというのは、「頂点から底辺に下した垂線の長さ」のことでした。 垂線と言うことは…また直角三角形がどこかに現れそうですね! $△ABD$ は直角三角形なので、三平方の定理(ピタゴラスの定理)より、 $$3^2+h^2=6^2$$ この式を整理すると、$$h^2=36-9=27$$ $h>0$ なので、$$h=\sqrt{27}=3\sqrt{3} (cm)$$ また、三角形の面積 $S$ は、 \begin{align}S&=\frac{1}{2}×6×h\\&=3×3\sqrt{3}\\&=9\sqrt{3} (cm^2)\end{align} となる。 この問題は、直角三角形の斜辺の長さを求める問題ではないから、移項する必要があることに注意しましょう。 また、三角形の面積については「 三角形の面積の求め方とは?sinやベクトルを用いる公式も解説!【小学生から高校生まで】 」の記事にて詳しく解説しております。 特別な直角三角形の3辺の比 問題.
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.
\end{eqnarray} $①-②$ を計算すると、$$x^2-(21-x)^2=17^2-10^2$$ この方程式を解くと、$x=15$ と求めることができる。 よって、$CH=21-15=6 (cm)$ であり、$△ACH$ は「 $3:4:5$ の直角三角形になる」ことに気づけば、$$3:4:5=6:AH:10$$ したがって、$$AH=8 (cm)$$ またまた余談ですが、新たな原始ピタゴラス数 $(15, 8, 17)$ が出てくるように問題を調整しました。 ピタゴラス数好きが過ぎました。 ウチダ 中学3年生時点では、この方法でしか解くことはできません。ただ、高校1年生で習う「ヘロンの公式」を学べば、$AH=x (cm)$ と置いても解くことができるようになります。 座標平面上の2点間の距離 問題. 三平方の定理と円. $2$ 点 $A(1, -1)$、$B(5, 1)$ の間の距離を求めよ。 三平方の定理は、もちろん座標平面(空間でもOK)でも多大なる威力を発揮します…! ようは、図形に限らず関数の分野などにおいても、これから使い倒していくことが想像できますね。 ここでしっかり練習しておきましょう。 図のように点 $C(5, -1)$ をとると、$△BAC$ は直角三角形になる。 よって、$△BAC$ に三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いて、$AB^2=4^2+2^2=20$$ $AB>0$ より、$$AB=\sqrt{20}=2\sqrt{5}$$ 直方体の対角線の長さ 問題. たてが $5 (cm)$、横が $7 (cm)$、高さが $4 (cm)$ である直方体の対角線の長さを求めよ。 さて、ここからは立体の話になります。 今まで 「たてと横」の $2$ 次元で考えてましたが、そこに「高さ」の要素が加わります。 しかし、$2$ 次元でも $3$ 次元でも、何次元になっても基本は変わりません。 しっかり学習していきます。 対角線 $AG$ の長さは、以下のように求めていく。 $△GEF$ において三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使って、$$GE=\sqrt{7^2+4^2}=\sqrt{65}$$ $△AGE$ において三平方の定理(ピタゴラスの定理)を使って、 \begin{align}AG^2=(\sqrt{65})^2+5^2&=65+25\\&=90\end{align} $AG>0$ より、$$AG=\sqrt{90}=3\sqrt{10}$$ ちなみに、これには公式があって、$$AG=\sqrt{5^2+7^2+4^2}=3\sqrt{10}$$ と一発で求めることができます。 まあただ、この公式だけ覚えても仕方ないので、最初は遠回りでも理解することが大切です。結局それが一番の近道ですから。 正四角錐の体積 問題.
正四角錐 $O-ABCD$ がある。$OA=9 (cm)$、$AB=8 (cm)$ であるとき、体積 $V (cm^3)$ を求めよ。 正四角錐とは、底面が正方形である錐(すい)のことを指します。 頂点 $O$ から底面 $ABCD$ に垂線を下ろし、その足を $H$ とする。 このとき、点 $H$ は正方形 $ABCD$ のちょうど真ん中に位置する。 まず、$△CAB$ が「 $1:1:\sqrt{2}$ 」の直角三角形であることから、$$AH=\frac{1}{2}8\sqrt{2}=4\sqrt{2}$$ よって、$△OAH$ に三平方の定理(ピタゴラスの定理)を用いて、$OH^2+(4\sqrt{2})^2=9^2$ これを解くと、$OH=7$ したがって、底面積 $S$ とすると体積 $V$ は、 \begin{align}V&=\frac{1}{3}×S×OH\\&=\frac{1}{3}×8^2×7\\&=\frac{448}{3} (cm^3)\end{align} 錐(すい)の体積は、「 $\frac{1}{3}×底面積×高さ$ 」でしたね。 最初の $\frac{1}{3}×$ を忘れないよう注意しましょう。 最短のひもの長さ 問題.
三平方の定理の応用問題【中学3年数学】 - YouTube
【例題】 弦ABの長さを求める。 円Oの半径6cm、中心から弦ABまでの距離が2cmである。 A B O 半径6cm 2cm 円Oに点Pから引いた接線PAの長さを求める。 円Oの半径5cm、OP=10cm、Aは接点である。 A P O 半径5cm, OP=10cm ① 直角三角形AOPで三平方の定理を用いる。 A B O 2cm P x 6cm AO=6cm(半径), OP=2cm, AP=xcm x 2 +2 2 = 6 2 x 2 = 32 x>0 より x=4 2 よってAB=8 2 ② 接点を通る半径と接線は垂直なので∠OAP=90° 直角三角形OAPで三平方の定理を用いる。 A P O 5cm 10cm x OA=5cm(半径), OP=10cm, AP=xcm x 2 +5 2 =10 2 x 2 =75 x>0より x=5 3 次の問いに答えよ。 弦ABの長さを求めよ。 4cm O A B 120° 8cm A B O O P A B 15cm 9cm 中心Oから弦ABまでの距離OPを求めよ。 A B O P 13cm 10cm 半径を求めよ。 5cm A B O P 4cm 接線PAの長さを求めよ。 O P A 17cm 8cm Aが接点PAが接線のとき OPの長さを求めよ。 O P 12cm 6cm A A O P 25cm 24cm
人生折り返し地点を過ぎた今も、理想の未来を描きながら毎日を生きている。 心若き中年です♪ そんな僕でも若き頃は恋に悩み、人間関係に悩み、お金に悩み…etc 悩みばかりを抱きしめていた昔の自分が、今は嘘のような逆転人生を生きています。 きっかけは単純なことでした。人生を好転させる単純なヒントをあなたも見つけて下さいね♪ ⇒ エアの詳しいプロフィールはこちら
雑記 2021. 07. 27 なむめろんです! 皆さんは生きる意味、人生の目的を持っていますか?ふと立ち止まると見失いがちな事柄ですが、一度きりの人生、とても大事なテーマだと思います。本記事では、生きる意味、人生の目的を見つける際に、最大公約数で役に立つ問いを持ってきました! 決して綺麗事だけを言うつもりはないので、是非確認してみて、自分の答えを探してみてください! 人生の目的を見つけるための問い 最期はどんな気持ちで終わりたい? 人は誰しも亡くなります。 有終の美、終わりよければ全てよし、という言葉がありますが、 死ぬ間際になってどうやって死にたいか は、人生の目的になりうるのではないでしょうか。 「あーー、死ぬほど仕事したなぁ〜〜! !」 「愛する人たちに囲まれて終わりたいな! !」 「いろんな国に回ってたくさんの人と友達になったなぁ〜! リスタ！. !」 どんな感情があなたを包み込んでいるでしょうか? 仕事が好きでない人が、仕事ばっかで終わったら、最期では 「仕事しかしなかった人生だな、、、」ってなると思います あなたにとって「!!」で終わる人生とはどんな人生ですか?「、、、」で終わる人生はどんな人生ですか? 「!!」で終わる人生の為に努力していくものが、あなたにとっての人生の目的になりうりませんか? 大金持ちだったら何がしたい? 生きていくためにはお金が必要です。そしてそのお金を稼ぐために多くの人は、仕事を嫌な気持ちで無理やりしています。 そうすると、やりたいことや、人生の目的を考えるにあたって、お金の存在は足枷になってきます。 なので一度お金のことは一切無視して、もしあなたが大金持ちで お金に困らない生活をしているとしたら何がしたくなるのか 考えてみてませんか 「一生寝てたい」→寝てる間にお金を稼ぐ仕組みを作れないか? 「世界中を旅行したい」→旅行しながらお金を稼ぐ方法はないか? 「仲間と一緒に事業を興したい」→起業する方法はないのか? 得手して、お金があればできることは、お金がなくてもできうることが多いはずです 同窓会で、どんな近況報告がしたい? 自慢したいという気持ちは、時には活力になる感情です。 例えばあなたが、十数年ぶりの中学の同窓会があったとしましょう。おそらく同窓会に出席する人は、多少自分に余裕がある人が多いはずです。 決して近況報告で自慢したいだけとは限らないとは思うのですが、それでも、明日にも生活に困っていたり、不幸のどん底の人が、同窓会に来て明るく参加していることは考えにくいですよね。 多少は、自分はこんな良い人生を、良い暮らしを今は歩んでいるだと言いたい気持ちもあるはずです。 「不労所得で悠々自適に暮らしているよ」 「質素だけども、最愛のパートナーと幸せに暮らしているよ」 「ある業界では超有名で権威になったんだ」 こんなふうに、 同窓会で友達に自慢したいこと、その実現が人生の目的になりうりませんか ?
やる気。 ありますか? やる気満々で何事もやりたいですよね。 そのやる気。 生命力と言っても良いのではないでしょうか? その生命力。 どうつけるか? それは、自分の得意なところを見つけることからです。 自分の得意を活かせば、生命力は湧いてくる 自分の得意。 知っていますか?