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(中点連結定理の問3で学習した内容を使う) それぞれの辺の中点,三等分点をつなげると 相似比を 2 回かけているので2乗になる 1 2 1 2 1 2

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  • (中点連結定理の問3で学習した内容を使う)

    それぞれの辺の中点,三等分点をつなげると

    ( )

    相似比を 2回かけているので2乗になる

    12

    12

    12

  • 相似比 1:2 の 2 つの五角形の面積の比を,3 つの三角形に分

    けて考える。個々の三角形も相似なので,個々の三角形の面積

    比は 1:4。多角形の面積は,その和なので合計して 1:4。

    4 4

    4

    ( + + ) (4 + 4 + 4 )= 4( + + )

    半径 と の円を考えると,相似比は :

    面積はπ とπ なので,面積比は :

  • 問1.次の各問いに答えなさい。

    (ア)△ ABC∽△ DEFで相似比が 1:5,△ ABCの面積が 4 cm2

    のとき,△ DEFの面積を求めなさい。

    (イ)△ ABC∽△ DEFで相似比が 2:3,△ ABCの面積が 8 cm2

    のとき,△ DEFの面積を求めなさい。

    問2.相似な 2つの図形 F,Gがあり,相似比は 5:3です。こ

    のとき、次の問いに答えなさい。

    (ア) Gの面積が 90 cm のとき,Fの面積を求めなさい。

    (イ) Fの面積が 200 cm のとき,Gの面積を求めなさい。

    問3.相似な平面図形での,相似比と面積比の関係をまとめま

    した。( )にあてはまる数字を書きなさい。

    相似比が 1:2 なら 面積比は( ):( )

    相似比が 1: なら 面積比は( ):( )

    相似比が 2:3 なら 面積比は( ):( )

    相似比が : なら 面積比は( ):( )

  • 問4.次の図において,BC¥DEです。△ ADEの面積を 8 cm

    とするとき,△ ABCの面積を求めなさい。

    2

    5

    3

    A

    B

    C

    D E

    B C

    A

    DE

    2

    A

    D

    B C

    E

    4

    3

    4

    8

    3

    A

    C

    DE

  • 答え.問1.

    (ア)相似比が 1:5なので,面積比は 1:25

    1:25= 4: ,△ DEFの面積は 25× 4= 100 cm2

    × 4

    (イ)相似比が 2:3なので,面積比は 4:9

    4:9= 8: ,△ DEFの面積は 9× 2= 18 cm2

    × 2

    問2.相似な 2つの図形 F,Gがあり,相似比は 5:3です。

    (ア) Gの面積が 90 cm のとき,Fの面積を求めなさい。

    相似比が 5:3なので,面積比は 25:9

    25:9 = :90 ,Fの面積は 25× 10= 250 cm2

    × 10

    (イ) Fの面積が 200 cm のとき,Gの面積を求めなさい。

    25:9 = 200: ,Gの面積は 9× 8= 72 cm2

    × 8

    問3.相似な平面図形での,相似比と面積比の関係

    相似比が 1:2 なら 面積比は 1:4

    相似比が 1: なら 面積比は 1:

    相似比が 2:3 なら 面積比は 4:9

    相似比が : なら 面積比は :

  • 問4.△ ADEの面積を 8 cm とするとき,△ ABCの面積

    4:9= 8: 4:25= 8:

    × 2 × 2

    = 18 = 50

    4 :7 = 8: 1 :2 = 8:

    16:49= 8: 1 :4= 8:

    ÷ 2 × 8

    = 24 5 = 32

    2

    3

    A DE

    D

    2A

    E

    5

    CB C

    BC

    3

    B C

    D E 8

    A

    443

    DA E

  • 問5.次の各図において,△ ABCの面積を 12 cm とするとき,

    △ ACDの面積を求めなさい。

    (ア) (イ)

    (ウ) (エ)

    問6. ABCDにおいて,AE:ED= 2:1で,

    △ EFDの面積が 2 cm のとき,次の各面積を求めなさい。

    (ア)△ CFDの面積

    (イ)△ BCFの面積

    (ウ) ABCDの面積

    2 1

    34

    A

    B

    C

    D

    A

    B C DA

    B

    C

    C

    D

    3 5 1 3

    A

    B

    D

    A

    B C

    DE

    F

  • 問7.△ ABC の辺 BC に平行な直線が辺 AB を 2:1 の比に

    分けています。△ ABC の面積が 45 cm のとき,図の2つの

    部分 , の面積を求めなさい。

    問8.長方形 ABCD があります。辺 DC の中点を E とし,線分

    AE,BD で長方形を図のように、ア,イ,ウ,エの4つの部

    分に分けました。アの面積を S とするとき,イ,ウ,エの面

    積を,それぞれ Sを使って表しなさい。

    B C

    A

    B C

    A D

    EF

  • 問9.∠ A= 90°,AB= 20 cm,AC= 15 cm,BC= 25 cm

    の直角三角形 ABCで,Aから BCに垂線をひき,その交点を H

    とするとき,△ ABCと△ ABHの面積の比を求めなさい。

    問10.点 Oを中心として,半径が 10 cm,20 cm,30 cmの 3

    つの円があります。このとき,B の部分の面積と C の部分の

    面積は,それぞれ,Aの部分の面積の何倍になりますか。

    A

    B CH

    AB

    C

    O

  • 答え.問5.△ ABCの面積が 12 cm のとき,△ ACDの面積

    (ア) (イ)

    12÷ 2= 6 cm 12÷ 4= 3 cm

    (ウ) (エ)

    12× = 20 cm 12× 3= 36 cm

    問6.△ EFDの面積が 2 cm

    (ア)△ CFD

    2× 3= 6 cm

    53

    A

    34

    B

    D

    2 1B DACC

    A

    B

    C

    D

    C

    D

    A

    3 5 1 3B

    B C

    A E D

    F

    3

    2 1

  • 問6.△ EFDの面積が 2 cm

    (イ)△ BCFの面積

    相似比 1:3

    面積比 1:9

    2× 9= 18 cm

    あるいは,(ア)と底辺の比を利用して

    6× 3= 18 cm でも良い

    問6.△ EFDの面積が 2 cm

    (ウ) ABCDの面積

    (6+ 18)× 2= 48 cm 6 cm

    18 cm

    問7.辺 BCに平行な直線が辺 ABを 2:1の比に分ける。

    △ ABCの面積が 45 cm のとき,図の 2つの部分 , の面積

    と( + )は相似

    相似比は 2:3 面積比は 4:9

    :45= 4:9

    × 5

    = 4× 5= 20 cm

    = 45 - 20= 25 cm

    B C

    A

    B C

    F

    B C

    A E D

    F

    3

    A E D1

  • 問8.アの面積を Sとするとき,イ,ウ,エの面積

    底辺の比より, イ

    イはアの 2倍なので 2 S ② ア

    ウはイの 2倍なので 4 S ウ ①

    (ア:ウ= 1:4でも OK)

    長方形の半分で 6 S エ

    エは 6 S- S= 5 S

    問9.∠ A= 90°,AB= 20 cm,AC= 15 cm,BC= 25 cm

    △ ABCと△ ABHの面積の比

    △ ABC∽△ ABH

    相似比 25:20= 5:4

    面積比は 25:16

    問10.半径が 10 cm,20 cm,30 cmの 3つの円があります。B

    の部分の面積と Cの部分の面積は,Aの部分の面積の何倍

    A∽(A+ B)∽(A+ B+ C)

    相似比は,1:2:3

    面積比は,1:4:9

    B の部分の面積は,4 - 1 = 3

    Aの部分の面積の 3倍

    C の部分の面積は,9 - 4 = 5

    Aの部分の面積の 5倍

    FE

    B C

    AB

    C

    O

    2

    1

    A D

    A

    B H C

    20 15

    25

  • 空間でも、平面と同じように、図形を拡大したり縮小したり

    して、相似な立体を作ることができる。四面体 ABCD を 2 倍に

    した四面体 A'B'C'D'を作るには,OA:OA'= OB:OB'= OC:

    OC'= OD:OD'= 1:2とすれば良い。

    <説明>

    平面図形と同じ様に考えると

    A,B,Cは OA',OB',OC'のそれぞれ中点なので,

    中点連結定理より,OA:OA'= OB:OB'= 1:2,

    また,∠ AOB=∠ A'OB'より,

    △ OAB∽△ OA'B' になるので,AB:A'B'= 1:2 … ①

    同様にして,△ OBC ∽△ OB'C'より,BC:B'C'= 1:2 … ②

    同様にして,△ OCA ∽△ OC'A'より,CA:C'A'= 1:2 … ③

    ①,②,③より,3組の辺の比がすべて等しいので,

    △ ABC ∽△ A'B'C'となり,

    同様に, ので,

    立体として全体を見ると,四面体 ABCD ∽四面体 A'B'C'D'

    となり,その となる。

    O

    A

    B

    C

    D

    A'

    B'

    C'

    D'

  • となる理由は,

    △ ABCの面積を とすると,△ A'B'C'の面積は 4

    △ ACDの面積を とすると,△ A'C'D'の面積は 4

    △ ABDの面積を とすると,△ A'B'D'の面積は 4

    △ BCDの面積を とすると,△ B'C'D'の面積は 4 となり

    四面体 ABCDの表面積は, + + +

    四面体 A'B'C'D'の表面積は,4 + 4 + 4 + 4

    = 4( + + + )

    相似な2つの立体では,

    ① 立体の相似比は,対応する線分の長さの比の値である。

    ② 対応する辺の長さの比は,相似比に等しい。

    ③ 対応する角の大きさは,それぞれ等しい。

    ④ 対応する面は,それぞれ相似である。

    対応する面の相似比は,もとの立体の相似比に等しい。

    直方体 F ∽ 直方体 G 相似比は 1:2とするとき

    F G

    22

    2

  • ・Fの体積:Gの体積= 1:8

    Gには,直方体 Fが 8個あるので 8倍

    縦と横と高さは,それぞれが 2倍なので 2× 2× 2= 8

    体積を文字で計算すると : 8

    ・Fの底面積:Gの底面積= 1:4

    Gの底面には,直方体 Fの底面が 4個あるので 4倍

    底面の縦と横がともに 2倍なので 2× 2= 4

    底面積を文字で計算すると : 4

    ・Fの側面積:Gの側面積= 1:4

    4 つの側面は,それぞれが 4 倍の面積で,その和なので 4 倍

    側面積を文字で計算すると,

    + + + : 4 + 4 + 4 + 4

    + + + : 4( + + + )

    ・Fの表面積:Gの表面積= 1:4

    底面積の比も,側面積の比も 1:4で,その和なので 4倍

    表面積を文字で計算すると,側面積+底面積

    + + + + × 2 :

    4( + + + + × 2)

  • 問1.半径が ,R である 2つの球の表面積比と体積比を求め,

    相似比の 2乗,相似比の 3乗になっているか確かめよう。

    相似な立体図形では,次のことがいえる。

    相似比が 1:2のとき, 表面積比は 1:4, 体積比は 1:8

    相似比が 1: のとき, 表面積比は 1: , 体積比は 1:

    相似比が 2:3のとき, 表面積比は 4:9, 体積比は 8:27

    相似比が : のとき,表面積比は : ,体積比は :

    ◎ 図形の体積や表面積を相似比を利用して求める

    問2.相似な 2 つの三角錐 F,G があり,その相似比は 3:2。

    (ア) Gの表面積が 40 cm ,体積が 16 cm のとき,Fの表面積,

    体積を求めなさい。

    (イ) Fの表面積が 180 cm ,体積が 81 cm のとき,Gの表面積,

    体積を求めなさい。

    R

  • 問3.相似な 2 つの立体 F,G があって,その相似比は 3:4。

    (ア) Gの表面積が 80 cm のとき,Fの表面積を求めなさい。

    (イ) Fの体積が 270 cm のとき,Gの体積を求めなさい。

    問4.相似な 2 つの円柱 F,G があり,その高さの比は 2:3。

    (ア) Fと Gの底面の周の長さの比を求めなさい。

    (イ) Fと Gの表面積の比を求めなさい。

    (ウ) Fの体積が 80 cm ならば,Gの体積は何 cm ですか。

    問5.正方形 ABCDと正方形 EFGHは円 Oに接しているとき,

    正方形 ABCDと正方形 EFGHの面積比を求めなさい。

    A

    B C

    DE

    F

    G

    H

    O

  • 答え.問1.

    表面積比は,4π :4π R より, :R

    相似比の 2乗に等しくなった

    体積比は, π : π R より, :R

    相似比の 3乗に等しくなった

    問2.相似比は 3:2,表面積比は 9:4,体積比は 27:8

    F:G

    (ア) 9:4= F:40 27:8= F:16

    × 10 × 2

    Fの表面積は,9× 10= 90 cm

    Fの体積は,27× 2= 54 cm

    F:G

    (イ) 9:4= 180:G 27:8= 81:G

    × 20 × 3

    Gの表面積は,4× 20= 80 cm

    Gの体積は,8× 3= 24 cm

    問3.相似比は 3:4,表面積比は 9:16,体積比は 27:64

    F:G

    (ア) 9:16= F:80 Fの表面積は,9× 5= 45 cm

    × 5

    (イ) 27:64= 270:G Gの体積は,64× 10= 640 cm

    × 10

    43

    43

  • 問4.相似な 2つの円柱 F,Gがあり,その高さの比は 2:3

    (ア) Fと Gの底面の周の長さの比を求めなさい。

    長さの比は,相似比に等しくなるので,2:3

    (イ) Fと Gの表面積の比を求めなさい。

    面積比は,相似比の 2乗になるので,4:9

    (ウ) Fの体積が 80 cm ならば,Gの体積は何 cm ですか。

    体積比は,相似比の 3乗になるので,8:27= 80:G

    × 10

    Gの体積は,27× 10= 270 cm

    問5.正方形 ABCDと正方形 EFGHは円 Oに接しているとき,

    正方形 ABCDと正方形 EFGHの面積比を求めなさい。

    正方形 ABCDの面積 2× 2= 4

    正方形 EFGHの面積

    2× 2÷ 2= 2

    面積比 2:1

    A DE G

    O

    BF

    CH

    2

    2

  • 練習問題

    問1.相似な円柱の形のアイスクリーム A,B があります。600

    円で,A を 6 個買うのと B を 2 個買うのとでは,どちらがお

    得ですか。

    A B

    1個 100円 1個 300円

    問2.底面が合同な円で,高さが 12 cmの円錐と円柱の容器が

    あります。この円錐の容器に深さの 6 cm まで入っている水

    を円柱の容器に入れると,水の深さは、何 cmになりますか。

    12cm8cm

    6cm

    9cm

    12cm 12cm

    6cm

  • 問3.円錐の容器があります。いま,この容器に 2 cm の深さ

    まで水が入っています。このとき,次の問いに答えなさい。

    (ア)容器の を求めなさい。

    (イ)水が入っている部分と,

    全体の容器との

    相似比を求めなさい。

    (ウ)容器に入っている水の体積を求めなさい。

    (エ) の半分の水を入れると,水の深さは何 cmになりますか。

    (ただし、0.8 がおよそ 0.5であることを利用して解きなさい。)

    6cm

    2cm

    8cm

  • 問4.コップいっぱいに入れた水を,右のような円錐の形をし

    た容器に入れたところ,容器の深さの

    同じコップを使って,この容器を満水にするに

    は, 水を入れることが必要ですか。

    問5.イギリスの小説家のスイフトが著した「ガリバー旅行記」

    には,次のような内容の話がある。「ガリバーは航海の途中

    で嵐にあって,ある小人の国にたどり着く。その小人の国で

    は,人や草木などすべてが,ガリバーの国のものと形は同じ

    であったが,大きさは 12 分の 1 であった。そこで,その小

    人の国の王様は,ガリバーのために,1728 人分の食料と飲み

    物を用意することにした。」上の話の中 1728 人分という数量

    は,どのように考えて計算したものと考えられますか。

    25

    A

    B

  • 問6.次の図より,各問いに答えなさい。

    (ア)△ AOCと△ ODCの面積の比を求めなさい。

    (イ)△ AOCの面積が 10cm2のとき,

    △ ODCの面積を求めなさい。

    (ウ)△ OABと△ OCBの面積の比を求めなさい。

    (エ)△ OAB の面積が 8cm2 のとき△ OCB の面積を求めなさい。

    (オ)△ AOBの面積と△ ADCの面積の比を求めなさい。

    (カ)△ AOBの面積が 12cm2のとき△ ADCの面積を求めなさい。

    A

    B

    C

    DO 3-2

  • 答え.問1.Aを 6個買うのと Bを 2個買うのとでは?

    相似比が 2:3なので,体積比は 8:27

    A を 6 個買うと,8 × 6 = 48,B を 2 個買うと,27 × 2 = 54

    したがって,同じ 600円では,Bを 2個買う方がお得です。

    無駄な計算ですが,体積を求めても同じ結果になります。

    問2.水を円柱の容器に入れると,水の深さは何 cm になる?

    円錐 2つの相似比が 1:2より,体積比は 1:8なので,

    入っている水の量は,円錐全体に入る水の量の

    円錐全体に入る水の量は,円柱の容器に入る水の量の

    入っている水の量は,円柱の容器に入る水の量の

    水の深さは,12cm× = cm

    18

    13

    241

    241 1

    2

    12cm 12cm

    6cm

  • 問3.円錐の容器に 2 cmの深さまで水が入っています。

    (ア)容器の は,4× 4×π× 6× = 32π cm

    (イ)水が入っている部分と,全体の容器との相似比は,1:3

    (ウ)水が入っている部分と,全体の容器との体積比は,1:27

    容器に入っている水の体積は,32π× = cm

    (エ) の半分の水を入れたので,体積比は 1:2= 0.5:1

    0.8 がおよそ 0.5なので

    体積比から相似比を考えると,相似比は 0.8:1

    の半分の水を入れると,水の深さは 6 × 0.8 = 4.8cm

    問4.容器の深さの 満水に

    するには, 水を入れることが必要ですか。

    相似比が 2:5なので,

    体積比 B:(A+ B)= 23:53= 8:125

    したがって,体積比 B:A= 8:117

    コップ一杯分は 8なので,117÷ 8= 14.625

    したがって,少なくともあと 15回水を入れる

    25

    13

    271 32

    27π

  • 問5.形は同じであったが,大きさは 12 分の 1。ガリバーのた

    めに,1728人分の食料と飲み物を用意した。

    洋服の布なら,表面積で 2乗だが,

    食料は体積と考えて 3乗するので,12× 12× 12= 1728

    問6.次の図より,各問いに答えなさい。

    (ア)△ AOCと△ ODCの面積の比は,

    高さが DCで共通なので,底辺の比 AO:ODより 2:3

    (イ)2:3= 10:△ ODC

    × 5 △ ODCの面積は,3× 5= 15cm2

    (ウ)△ OABと△ OCBの面積の比は,

    底辺が OBで共通なので,高さの比 AO:ODより 2:3

    (エ)2:3= 8:△ OCB

    × 4 △ OCBの面積は,3× 4= 12cm2

    (オ)△ AOBと△ ADCは相似で,相似比は AO:ADより 2:5

    △ AOBの面積と△ ADCの面積の比は 4:25

    (カ)4:25= 12:△ ADC

    × 3 △ ADCの面積 25× 3= 75cm2

    B

    OD3

    A-2

    C