三角形ABCの重心をGとし、直線AGと辺BCの交点をDとする。このとき、三角形BDGの面積と三角形ABCの面積の比を求める問題です。ただし、問題文には$\frac{\triangle BDGの面積}{\triangle ABCの面積} = \frac{17}{18}$と書かれているが、これは誤りです。正しくは比の値を計算する必要があります。

幾何学三角形重心面積比中線相似
2025/7/11

1. 問題の内容

三角形ABCの重心をGとし、直線AGと辺BCの交点をDとする。このとき、三角形BDGの面積と三角形ABCの面積の比を求める問題です。ただし、問題文にはBDGの面積ABCの面積=1718\frac{\triangle BDGの面積}{\triangle ABCの面積} = \frac{17}{18}と書かれているが、これは誤りです。正しくは比の値を計算する必要があります。

2. 解き方の手順

重心Gは中線ADを2:1に内分します。つまり、AG:GD=2:1AG:GD = 2:1です。また、Dは辺BCの中点なので、BD=DCBD = DCです。
三角形ABDの面積は三角形ADCの面積と等しく、三角形ABCの面積の半分です。
ABD=ADC=12ABC\triangle ABD = \triangle ADC = \frac{1}{2} \triangle ABC
次に、三角形GBDの面積を考えます。三角形GBDと三角形ABDは、頂点Bを共有しており、GDとADを底辺と考えると、高さが共通になります。したがって、面積比は底辺の比に等しくなります。
GBDABD=GDAD=13\frac{\triangle GBD}{\triangle ABD} = \frac{GD}{AD} = \frac{1}{3}
したがって、GBD=13ABD\triangle GBD = \frac{1}{3} \triangle ABDとなります。
ABD=12ABC\triangle ABD = \frac{1}{2} \triangle ABCを代入すると、GBD=1312ABC=16ABC\triangle GBD = \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{2} \triangle ABC = \frac{1}{6} \triangle ABCとなります。
したがって、面積比はGBDABC=16\frac{\triangle GBD}{\triangle ABC} = \frac{1}{6}となります。

3. 最終的な答え

16\frac{1}{6}

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