平行四辺形ABCDにおいて、辺AD上にAE:ED = 2:5となる点Eを取る。ACとEBの交点をFとする。斜線部分の面積(三角形DEC)と三角形ABFの面積の比を求める。

幾何学平行四辺形相似面積比三角形
2025/7/8

1. 問題の内容

平行四辺形ABCDにおいて、辺AD上にAE:ED = 2:5となる点Eを取る。ACとEBの交点をFとする。斜線部分の面積(三角形DEC)と三角形ABFの面積の比を求める。

2. 解き方の手順

(1) 平行四辺形の性質より、AD = BCである。したがって、AE:ED = 2:5なので、AE:BC = 2:7となる。
(2) AEFCBF\triangle AEF \sim \triangle CBFである。相似比はAE:BC = 2:7である。
(3) AF:FC = AE:BC = 2:7となる。したがって、AC = AF + FCより、AF:AC = 2:9となる。
(4) ABF\triangle ABFABC\triangle ABCの面積比を考える。高さが共通なので、面積比は底辺の比に等しい。
ABF:ABC=AF:AC=2:9\triangle ABF:\triangle ABC = AF:AC = 2:9となる。
よって、ABF=29ABC\triangle ABF = \frac{2}{9}\triangle ABCとなる。
(5) 平行四辺形ABCDの面積をSSとすると、ABC=12S\triangle ABC = \frac{1}{2}Sである。
したがって、ABF=29×12S=19S\triangle ABF = \frac{2}{9} \times \frac{1}{2}S = \frac{1}{9}Sとなる。
(6) DEC\triangle DECの面積を求める。
AD=AE+ED=2+5=7AD=AE+ED=2+5=7
ADC=12S\triangle ADC = \frac{1}{2}Sである。
DEC\triangle DECADC\triangle ADCの面積比は、底辺の比に等しいので、
DEC:ADC=ED:AD=5:7\triangle DEC:\triangle ADC = ED:AD = 5:7となる。
よって、DEC=57ADC=57×12S=514S\triangle DEC = \frac{5}{7}\triangle ADC = \frac{5}{7} \times \frac{1}{2}S = \frac{5}{14}Sとなる。
(7) DEC:ABF=514S:19S=514:19=45126:14126=45:14\triangle DEC:\triangle ABF = \frac{5}{14}S:\frac{1}{9}S = \frac{5}{14}:\frac{1}{9} = \frac{45}{126}:\frac{14}{126} = 45:14となる。

3. 最終的な答え

45:14

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