- 等積変形を応用し座標平面上の三角形の面積を求める手順
- 等積変形をグラフ上で利用するバリエーションの練習問題
- 練習問題&解き方のまとめプリント
次の△ABCの面積を求めよ。
- 2つの三角形に分解してそれぞれの面積を求める
- 等積変形によって三角形の形を変化させてから面積を求める
- 三角形が内接する長方形の面積を求めてから不要な部分を引き算する
- 公式を使う(最終手段)
参考:3点の座標から三角形の面積を求める公式
参考:様々な面積比の求め方の違い|相似比・角の二等分線など
等積変形を応用し座標平面上の三角形の面積を求める手順
先程の問題を等積変形の考え方を使って解いていきます。
等積変形を利用し、△ABCの面積を求めよ。
△ABCを上半分と下半分に分け、上半分だけを等積変形によって頂点Cを平行移動させる。(まだ意味が分からなくても大丈夫です)
まず、下準備として三角形を上下に2つ分けます。
三角形を上下に分けたら、次に、点Pの座標を求めることを考えます。
そのために、手順1、手順2と進めます。
直線BCの式を利用します。
点Pが直線BC上にあることと、点Aと点Pのy座標が等しいことを利用します。
直線BCの式に、点Aのy座標であるy=5を代入します。
これにより、直線BC上にあってy座標が5である点Pのx座標を求める方程式を作ったことになります。
これを解いてx=8となり、点Pの座標は(8,5)だと判明します。
点Bのx座標は6なので、移動後の点C´の座標は(6,9)となります。
△APCの面積と、△APC´の面積は底辺APの長さが同じで高さも同じなので、面積は等しいということになります。(この部分に等積変形の考え方を使っています)
このことにより、△ABCの面積と、四角形ABPC´の面積は同じだとわかります。
つまり、四角形ABPC´の面積を求めると、それがそのまま△ABCの面積だということです。
図のように、四角形ABPC´の対角線の長さをそれぞれ「たて」と「よこ」とし、その長さを求めます。
たてが8
よこが6
これをかけた48が、図のように四角形ABPCが内接するような四角形の面積であるということがわかりました。
この半分である24が求める四角形ABPC´の面積なので、これが答えとなります。
手順2:点Pの座標を求める
手順3:点Cを平行移動し、そのx座標を点Bに合わせる。移動後の点C´の座標を求める。
手順4:四角形ABPC´の面積を求める。
(もちろんずらし方は無限に存在しますが、計算しやすい代表的な例をあげています)
等積変形をグラフ上で利用するバリエーションの練習問題
これをこのように3パターン変形させる練習をしてください。
次にこちらのパターンを練習します。
ここまでの2パターンが変形しやすい問題でした。
まずはこの2パターンに慣れましょう。
つづいて左右に分けるパターンです。
練習問題&解き方のまとめプリント
2:等積変形の解答プリント
3:等積変形を利用し座標平面上の三角形を求める手順まとめプリント