数学検定3級

数理技能 第2回

問1下の図の \(\triangle \mathrm{ABC}\) で,\(\mathrm{DE} \parallel \mathrm{BC}\) です。\(\mathrm{AD}=6\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{DB}=4\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{AE}=9\,\mathrm{cm}\) のとき,線分 \(\mathrm{EC}\) の長さを求めなさい。

A B C D E 6cm 4cm 9cm
答え \(6\,\mathrm{cm}\)

\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) なので,\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=\mathrm{AE}:\mathrm{EC}\) が成り立ちます。

\(\mathrm{EC}=x\,\mathrm{cm}\) とすると,\(6:4=9:x\) より \(6x=36\) よって \(x=6\)

問2下の図の \(\triangle \mathrm{ABC}\) で,\(\mathrm{DE} \parallel \mathrm{BC}\) です。\(\mathrm{AD}=4\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{DB}=6\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{DE}=6\,\mathrm{cm}\) のとき,辺 \(\mathrm{BC}\) の長さを求めなさい。

A B C D E 4cm 6cm 6cm
答え \(15\,\mathrm{cm}\)

\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) より \(\triangle\mathrm{ADE}\sim\triangle\mathrm{ABC}\) なので,\(\mathrm{AD}:\mathrm{AB}=\mathrm{DE}:\mathrm{BC}\) です。

\(\mathrm{AB}=4+6=10\,(\mathrm{cm})\),\(\mathrm{BC}=x\,\mathrm{cm}\) とすると,

\(4:10=6:x\) より \(4x=60\) よって \(x=15\)

問3下の図で,直線 \(\ell,\ m,\ n\) は平行です。\(x\) の値を求めなさい。

ℓ m n 8 12 6 x
答え \(x=9\)

平行線にはさまれた線分の比は等しいので,\(8:12=6:x\) が成り立ちます。

\(8x=72\) よって \(x=9\)

問4下の図の四角形 \(\mathrm{ABCD}\) は,\(\mathrm{AD}\parallel\mathrm{BC}\) の台形です。点 \(\mathrm{M},\ \mathrm{N}\) はそれぞれ辺 \(\mathrm{AB},\ \mathrm{DC}\) の中点です。\(\mathrm{AD}=6\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{BC}=14\,\mathrm{cm}\) のとき,線分 \(\mathrm{MN}\) の長さを求めなさい。

A D B C M N 6cm 14cm
答え \(10\,\mathrm{cm}\)

対角線 \(\mathrm{AC}\) をひき,\(\mathrm{MN}\) との交点を \(\mathrm{P}\) とします。

\(\triangle\mathrm{ABC}\) で,中点連結定理より \(\mathrm{MP}=\dfrac{1}{2}\mathrm{BC}=\dfrac{1}{2}\times14=7\,(\mathrm{cm})\)

\(\triangle\mathrm{CDA}\) で,中点連結定理より \(\mathrm{PN}=\dfrac{1}{2}\mathrm{AD}=\dfrac{1}{2}\times6=3\,(\mathrm{cm})\)

よって \(\mathrm{MN}=7+3=10\,(\mathrm{cm})\)

問5下の図で,\(\ell\parallel m\) のとき,\(\angle x\) の大きさを求めなさい。

ℓ m 38° 47° x

※図は正確とはかぎりません。

答え \(85^\circ\)

\(\angle x\) の頂点を通り,\(\ell\) に平行な直線をひきます。

平行線の錯角は等しいので,\(\angle x\) はこの直線によって \(38^\circ\) と \(47^\circ\) に分けられます。

よって \(\angle x=38^\circ+47^\circ=85^\circ\)

問6下の図の四角形 \(\mathrm{ABCD}\) は平行四辺形で,\(\angle\mathrm{ABC}=70^\circ\) です。\(\angle\mathrm{BAD}\) の二等分線と辺 \(\mathrm{BC}\) との交点を \(\mathrm{E}\) とするとき,\(\angle x\) の大きさを求めなさい。

A D B C E 70° x

※図は正確とはかぎりません。

答え \(125^\circ\)

平行四辺形のとなり合う角の和は \(180^\circ\) なので \(\angle\mathrm{BAD}=180^\circ-70^\circ=110^\circ\)

\(\mathrm{AE}\) は \(\angle\mathrm{BAD}\) の二等分線なので \(\angle\mathrm{DAE}=110^\circ\div2=55^\circ\)

\(\mathrm{AD}\parallel\mathrm{BC}\) より,錯角は等しいので \(\angle\mathrm{AEB}=\angle\mathrm{DAE}=55^\circ\)

よって \(\angle x=180^\circ-55^\circ=125^\circ\)

問7下の図で,\(\mathrm{AB}\parallel\mathrm{CD}\) であり,線分 \(\mathrm{AD}\) と \(\mathrm{BC}\) の交点を \(\mathrm{O}\) とします。\(x\) の値を求めなさい。

A B C D O 6cm 9cm 4cm xcm
答え \(x=6\)

\(\mathrm{AB}\parallel\mathrm{CD}\) より,錯角が等しいので \(\angle\mathrm{OAB}=\angle\mathrm{ODC}\),\(\angle\mathrm{OBA}=\angle\mathrm{OCD}\)

2組の角がそれぞれ等しいので \(\triangle\mathrm{OAB}\sim\triangle\mathrm{ODC}\)

\(\mathrm{AO}:\mathrm{DO}=\mathrm{AB}:\mathrm{DC}\) より \(4:x=6:9\)

\(6x=36\) よって \(x=6\)

問8下の図の四角形 \(\mathrm{ABCD}\) は,\(\mathrm{AD}\parallel\mathrm{BC}\) の台形で,対角線 \(\mathrm{AC}\) と \(\mathrm{BD}\) の交点を \(\mathrm{O}\) とします。\(\mathrm{AD}=4\,\mathrm{cm}\),\(\mathrm{BC}=6\,\mathrm{cm}\),\(\triangle\mathrm{AOD}\) の面積が \(8\,\mathrm{cm}^2\) のとき,台形 \(\mathrm{ABCD}\) の面積を求めなさい。

A D B C O 4cm 6cm 8cm²
答え \(50\,\mathrm{cm}^2\)

\(\mathrm{AD}\parallel\mathrm{BC}\) より \(\triangle\mathrm{AOD}\sim\triangle\mathrm{COB}\) で,相似比は \(4:6=2:3\) です。

面積比は \(2^2:3^2=4:9\) なので \(\triangle\mathrm{COB}=8\times\dfrac{9}{4}=18\,(\mathrm{cm}^2)\)

また,\(\mathrm{DO}:\mathrm{OB}=2:3\) なので,高さが共通な \(\triangle\mathrm{AOD}\) と \(\triangle\mathrm{AOB}\) の面積比も \(2:3\) です。

\(\triangle\mathrm{AOB}=8\times\dfrac{3}{2}=12\,(\mathrm{cm}^2)\) 同様に \(\triangle\mathrm{DOC}=12\,(\mathrm{cm}^2)\)

よって \(8+12+12+18=50\,(\mathrm{cm}^2)\)

問9下の図の \(\triangle\mathrm{ABC}\) で,\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\),\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=2:3\) です。\(\triangle\mathrm{ADE}\) の面積が \(8\,\mathrm{cm}^2\) のとき,四角形 \(\mathrm{DBCE}\) の面積を求めなさい。

A B C D E 8cm²
答え \(42\,\mathrm{cm}^2\)

\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) より \(\triangle\mathrm{ADE}\sim\triangle\mathrm{ABC}\) で,相似比は \(\mathrm{AD}:\mathrm{AB}=2:(2+3)=2:5\) です。

面積比は \(2^2:5^2=4:25\) なので \(\triangle\mathrm{ABC}=8\times\dfrac{25}{4}=50\,(\mathrm{cm}^2)\)

よって,四角形 \(\mathrm{DBCE}=50-8=42\,(\mathrm{cm}^2)\)

問10下の図の \(\triangle\mathrm{ABC}\) で,点 \(\mathrm{D},\ \mathrm{E}\) はそれぞれ辺 \(\mathrm{AB},\ \mathrm{AC}\) 上の点です。次の(ア)~(ウ)のうち,\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) となるものを1つ選び,記号で答えなさい。

A B C D E
(ア) \(\mathrm{AD}=3\,\mathrm{cm},\ \mathrm{DB}=2\,\mathrm{cm},\ \mathrm{AE}=4\,\mathrm{cm},\ \mathrm{EC}=3\,\mathrm{cm}\)
(イ) \(\mathrm{AD}=4\,\mathrm{cm},\ \mathrm{DB}=6\,\mathrm{cm},\ \mathrm{AE}=6\,\mathrm{cm},\ \mathrm{EC}=9\,\mathrm{cm}\)
(ウ) \(\mathrm{AD}=5\,\mathrm{cm},\ \mathrm{AB}=8\,\mathrm{cm},\ \mathrm{AE}=6\,\mathrm{cm},\ \mathrm{AC}=10\,\mathrm{cm}\)
答え (イ)

\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=\mathrm{AE}:\mathrm{EC}\) が成り立てば \(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) です。

(ア)\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=3:2\),\(\mathrm{AE}:\mathrm{EC}=4:3\) → 等しくない

(イ)\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=4:6=2:3\),\(\mathrm{AE}:\mathrm{EC}=6:9=2:3\) → 等しい

(ウ)\(\mathrm{DB}=8-5=3\),\(\mathrm{EC}=10-6=4\) より,\(\mathrm{AD}:\mathrm{DB}=5:3\),\(\mathrm{AE}:\mathrm{EC}=6:4=3:2\) → 等しくない

よって,\(\mathrm{DE}\parallel\mathrm{BC}\) となるのは(イ)です。