三角形と四角形の練習問題
図形の性質を使って角や長さを求め、合同条件を使って証明を書く単元です。定義と定理を区別して覚えましょう。
基礎・標準・発展:中学2年・3学期
数学の問題ジェネレーター
二等辺三角形
2 つの辺が等しい三角形を二等辺三角形といい、底角は等しくなります。また、頂角の二等分線は底辺を垂直に 2 等分します。
頂角が なら、底角は です。等しい辺が 2 組あるときは、二等辺三角形が 2 つあると考えて順に角を求めます。
三角形の合同条件
- 3 組の辺がそれぞれ等しい
- 2 組の辺とその間の角がそれぞれ等しい
- 1 組の辺とその両端の角がそれぞれ等しい
直角三角形では「斜辺と 1 つの鋭角」「斜辺と他の 1 辺」がそれぞれ等しければ合同です。
2 組の辺と 1 つの角が等しくても、その角が 2 辺の間になければ合同とはいえません。
平行四辺形と特別な四角形
平行四辺形では、2 組の対辺・対角がそれぞれ等しく、対角線はそれぞれの中点で交わります。
平行四辺形に「角が直角」または「対角線の長さが等しい」を加えると長方形、「となり合う辺が等しい」または「対角線が垂直」を加えるとひし形、両方なら正方形になります。
のとき、 と は底辺 BC が共通で高さが等しいので、面積が等しくなります。
証明の書き方
①どの三角形とどの三角形の合同を示すかを書く ②等しい辺や角を根拠(仮定・対頂角・錯角・共通な辺など)とともに 3 つ並べる ③合同条件を書いて「合同」を結論づける ④合同な図形の対応する辺(角)が等しいことから、示したいことを導く、の順に書きます。
例題(解き方つき)
平行四辺形 ABCD の対角線の交点を O とします。 のとき、次の長さを求めなさい。
- (1)
- (2)
- (3)
- (4)
ヒント
平行四辺形の向かい合う辺は等しく、対角線はそれぞれの中点で交わります。
答え
- (1)
- (2)
- (3)
- (4)
解き方
対辺は等しいので
対角線はそれぞれの中点で交わるので
図の平行四辺形 ABCD で、 の二等分線と辺 BC との交点を E とします。 のとき、線分 EC の長さを求めなさい。
ヒント
AD ∥ BC より錯角が等しいので、 は二等辺三角形になります。
答え
解き方
AD ∥ BC より錯角が等しく、AE は二等分線なので
は二等辺三角形なので
BC = AD なので
図のように、長方形 ABCD を対角線 BD を折り目として折り返し、点 C が移った点を E、BE と AD の交点を F とします。 の大きさを求めなさい。
ヒント
折り返した角は等しく()、 です。
答え
解き方
折り返した角は等しいので 。 より
AD ∥ BC より錯角が等しいので 。 で
練習問題
平行四辺形 ABCD の対角線の交点を O とします。 のとき、次の長さを求めなさい。
- (1)
- (2)
- (3)
- (4)
ヒント
平行四辺形の向かい合う辺は等しく、対角線はそれぞれの中点で交わります。
答え
- (1)
- (2)
- (3)
- (4)
解き方
対辺は等しいので
対角線はそれぞれの中点で交わるので
平行四辺形 ABCD に、 という条件を加えると、どんな四角形になりますか。
- ア長方形
- イひし形
- ウ正方形
- エ台形
ヒント
長方形は 4 つの角が等しく対角線の長さが等しい、ひし形は 4 つの辺が等しく対角線が垂直に交わる四角形です。
答え
解き方
となり合う辺が等しい、または対角線が垂直に交わる平行四辺形はひし形。
図で、 のとき、 の大きさを求めなさい。
ヒント
二等辺三角形の底角が等しいことと、三角形の外角の性質を順に使います。
答え
解き方
は二等辺三角形なので 。外角の性質より
も二等辺三角形なので
の外角なので