これらの図で気になるのが、真ん中の交点。 それは、これらの三角形の極だった。 この極から極線が出てくる。
みなさん。こんにちは。数学1Aの勉強で今回は【図形の性質】について、その中でも特に「チェバの定理」と「メネラウスの定理」を詳しく解説していきます。一筆書きで理解なんて聞いたことがあるかもしれませんね。 この分野はセンター試験で頻出、というわけではありませんが、2次試験ではよく出題されています。 チェバの定理、メネラウスの定理は、それ単体で出題されることもあれば、正三角形や二等辺三角形の性質などと組み合わせた問題が出題されることもあり、覚えている人と覚えていない人で差がつきやすい分野と言えるでしょう。 名前は難しそうですが、複雑な式を覚える必要が全くないので、一度覚えてしまえば思い出すのはとても簡単です。 まずは、チェバの定理、メネラウスの定理とは何なのかを説明し、実際にどのように使うのかを解説します。次に、応用編として三角形の面積比の性質と組み合わせた問題を解いていきましょう。 最後に、おまけとしてチェバの定理、メネラウスの定理の証明を載せています。この証明がテストに出ることは滅多にありませんが、図形の面白さが詰まった証明であり、この分野の理解がグッと深まることは間違いありません。興味のある方は是非ご覧ください。 「チェバの定理」とは?「メネラウスの定理」とは?
子どもの勉強から大人の学び直しまで ハイクオリティーな授業が見放題 この動画の要点まとめ ポイント メネラウスの定理①【基本】 これでわかる! ポイントの解説授業 復習 POINT メネラウスの定理の証明 直線lが△ABCの3辺BC,CA,ABまたはその延長と交わる点を,それぞれP,Q,Rとする。 3点B,C,Aから直線lに下ろした垂線の足をL,M,Nとおく。 BL // CMより, BP:PC=BL:CM BP/PC=BL/CM ⋯① 同様に, CM // ANより, CQ:AQ=CM:AN CQ/QA=CM/AN ⋯② AN // BLより, AR:BR=AN:BL AR/RB=AN/BL ⋯③ ①,②,③の辺々をかけあわせて, AR/RB×BP/PC×CQ/QA=AN/BL×BL/CM×CM/AN=1 である。 今川 和哉 先生 どんなに数学がニガテな生徒でも「これだけ身につければ解ける」という超重要ポイントを、 中学生が覚えやすいフレーズとビジュアルで整理。難解に思える高校数学も、優しく丁寧な語り口で指導。 メネラウスの定理1【基本】 友達にシェアしよう!
要点 チェバの定理 △ABCと点Oを結ぶ各直線が対辺またはその延長と交わる点をP, Q, Rとすると BP PC ・ CQ QA ・ AR RB =1 ただし、点Oは三角形の辺上や辺の延長上にはないとする。 A B C O P Q R チェバの定理の逆 △ABCの辺BC, CA, ABまたはその延長上にそれぞれ点P, Q, Rがあり、この3点のうち辺の延長上にあるのは0または2個だとする。 このとき BQとCRが交わり、かつ BP PC ・ CQ QA ・ AR RB =1 が成り立つなら3直線AP, BQ, CRは1点で交わる。 A B C P Q R メネラウスの定理 △ABCの辺BC, CA, ABまたはその延長が、三角形の頂点を通らない1つの直線とそれぞれP, Q, Rで交わるとき A B C P Q R l メネラウスの定理の逆 △ABCの辺BC, CA, ABまたはその延長上に、それぞれ点P, Q, Rをとり、この3点をとり、このうち辺の延長上にあるのが1個または3個だとする。 このとき ならば3点P, Q, Rは一直線上にある。 例題と練習 問題
【このページのテーマ】 このページでは,次のような問題を,平面幾何の定理やベクトル(複素数)を使って解く方法を考えます. △ABC において, AB を k:l に内分する点を P , CA を m:n に内分する点を R とし, CP と BR の交点を X とする.さらに, AX の延長が BC と交わる点を Q とする. このとき, BQ:QC, AX:XQ, BX:XR, CX:XP は幾らになるか? 【要点1:メネラウスの定理】 (メネラウスはギリシャの数学者, 1世紀 直線 l が △ABC の3辺 AB, BC, CA またはその延長と,それぞれ, P, Q, R で交わるとき,次の式が成り立つ. (公式の見方) 右図のように,頂点 A からスタートして,交点 P までの長さを分子(上)とし,次に,交点 P から頂点 B までの長さを分母(下)とする.以下同様に分数を掛けて行って,頂点 A まで戻ったら,それらの分数の積が1になるという意味 右の図では,交点 Q だけ変な位置にあるように見えるが,1つの直線と3辺 AB, BC, CA の交点を考えるとき,少なくとも1つの交点は辺の延長上に来る. ③:BC→④:CQ と見るのではなく,上の定理のように ③:BQ→④:QC と正しく読むには,機械的に 頂点A→交点→頂点B→交点→頂点C→交点→(頂点A) のように,頂点と交点を交互に読めばよい. 【要するに】 分母と分子を逆に覚えても(①③⑤を分母にしても)結果が1になるのだから,式としては正しい. 通常,「メネラウスの定理」という場合は分子からスタートする流れになっている. ※証明は このページ 【要点2:チェバの定理】 (チェバはイタリアの数学者, 17世紀 △ABC の辺上にない1点 O をとり, O と頂点 A, B, C を結ぶ直線がそれぞれ辺 AB, BC, CA またはその延長と交わる点を P, Q, R とするとき,次の式が成り立つ. チェバの定理とメネラウスの定理を理解し問題を解ける | HIMOKURI. ※チェバの定理の式自体は,メネラウスの定理と全く同じ形になりますが, P, Q, R の場所が違います. メネラウスの定理では3点 P, Q, R は1直線上に並びますが,チェバの定理では,それぞれ辺 AB, BC, CA にあります. 機械的に のように,頂点と交点を交互に読めばよいのもメネラウスの定理と同じ.
3cmで支点39gです。 チェバの定理3パターン それでは天秤法でチェバの定理を解く方法を伝授いたしましょう! 天秤法で解く際には 交点LCM(最小公倍数) というポイントを用います。 チェバの定理1【外外パターン】 【外外パターン】とは、外の2辺の比が分かっている問題です。 図のような三角形ABCがあります。 AP:PB=3:2、AR:RC=2:3であるとき、次の辺の比を求めよ。 (1)BQ:QC (2)AO:OQ (3)BO:OR (4)CO:OP まずは 辺AB 、 辺AC のそれぞれをうでの長さとする天秤があると考えます。 AP:PB=3:2 なので、 Aのおもり:Bのおもりは2g:3g とおけます。 AR:RC=2:3 なので、 Aのおもり:Cのおもりは3g:2g とおけます。 この2つの交点はAのおもりで、 2gと3gのLCM(最小公倍数)6g におきかえてみましょう。 すると、次のように重さを変えることができますね。 Bのおもりは9g、支点Pは6g+9g=15gとなります。 Cのおもりは4g、支点Rは6g+4g=10gとなります。 さて、辺AB、辺AC以外にも天秤がみえてきませんか? チェバの定理 メネラウスの定理. 辺CP をうでの長さとする天秤に注目してみましょう。 Cのおもり:Pのおもり=4g:15g なので CO:OP=15:4 です。 辺BR をうでの長さとする天秤に注目してみましょう。 Bのおもり:Rのおもり=9g:10g なので BO:OR=10:9 です。 支点Oは4g+15g=9g+10g=19gと一致していますね。 同様に、 辺BC 、 辺AQ も天秤にしてみましょう。 辺BC をうでの長さとする天秤に注目してみましょう。 Bのおもり:Cのおもり=9g:4g なので BQ:QC=4:9 です。 支点Qは9g+4g=13gとなります。 辺AQ をうでの長さとする天秤に注目してみましょう。 Aのおもり:Qのおもり=6g:13g なので AO:OQ=13:6 です。 支点Oは6g+13g=19gとなり、これまでの支点Oと一致しますね。 正解は(1)4:9 (2)13:6 (3)10:9 (4)15:4となります。 一度紙に書いてトレーニングしてみましょう! チェバの定理2【外内パターン】 次の三角形のように辺の比がわかっている場合でも、天秤法が同じように使えます。 AR:RC=1:1、AO:OQ=5:2であるとき、次の辺の比を求めよ。 (1)AP:PB (2)BQ:QC (3)BO:OR (4)CO:OP まずは 辺AC 、 辺AQ のそれぞれをうでの長さとする天秤があると考えます。 AR:RC=1:1 なので、 Aのおもり:Cのおもりは1g:1g とおけます。 AO:OQ=5:2 なので、 Aのおもり:Qのおもりは2g:5g とおけます。 この2つの交点はAのおもりで、 1gと2gのLCM(最小公倍数)2g におきかえてみましょう。 すると、次のように重さを変えることができますね。 Cのおもりは2g、支点Rは2g+2g=4gとなります。 Qのおもりは5g、支点Oは2g+5g=7gとなります。 ここまでわかってしまえばこっちのもの!
通常,「チェバの定理」という場合は分子からスタートする流れになっている. ※チェバの定理は,点 O が △ABC の外部にある場合にも証明できる. ※証明は このページ
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