形が同じで大きさがちがう図形(相似な図形)の性質と、対応する辺の比を使った求め方を学ぶ単元です。
だいじな考え方
- 2つの図形が相似であるとは、形が同じで大きさだけがちがうことです。対応する角はそれぞれ等しく、対応する辺の長さの比(相似比)はすべて同じになります。
- 三角形の相似条件は3つ、3組の辺の比がすべて等しい・2組の辺の比とその間の角が等しい・2組の角がそれぞれ等しい、のどれか1つです。
- 中点連結定理は、三角形の2辺の中点を結んだ線分が、残りの1辺に平行で、長さがその半分になるという性質です。
- 相似な図形では、面積の比は相似比の2乗、体積の比は相似比の3乗になります。長さの比をそのまま面積や体積の比に使ってはいけません。
相似比がm:nなら、面積比はm2:n2、体積比はm3:n3。
やりかた
- 対応する頂点をそろえて、等しい角や辺の比を見つける
- 相似比(対応する辺の長さの比)を求める
- 求めたい辺の長さは、対応する辺の比例式を作って求める
- 面積・体積を求めるときは、相似比の2乗・3乗を使う
れい
問題: 相似比が3:5の2つの図形で、一方の辺が12のとき、対応する辺の長さを求めなさい。
- 相似比3:5から比例式を作る: 3:5=12:x
- 内側どうし・外側どうしの積が等しいので: 3×x=5×12
- 3x=60より、x=20
答え: 20
つまずきやすいところ
相似比がそのまま面積の比になると思い、面積比も3:5としてしまう
面積比は相似比の2乗。3:5なら面積比は9:25になる
比例式3:5=12:xを作るとき、対応させる辺の順番を逆にしてしまう
同じ図形どうしの対応する辺を、比の同じ位置にそろえて書く。順番を逆にすると答えも逆になる
中点連結定理を、2辺の中点を結んだ線分が「残りの辺と同じ長さ」だと思ってしまう
中点連結定理では、平行になることに加えて長さは残りの辺の半分になる
たしかめ方
- 求めた辺の長さと、もとからわかっている辺の長さの比を計算し直し、相似比(3:5)と一致するかを確かめます。
- 比例式の内側どうし・外側どうしの積が等しくなっているか(3×20=5×12=60)を計算して確認します。