三角形ABCがあり、辺ABはAD=DE=EBとなるように分割され、辺ACはAF=FCとなるように分割されています。このとき、三角形ABCの面積が三角形DFEの面積の何倍になるかを求める問題です。

幾何学面積三角形面積比相似
2025/8/8
はい、承知いたしました。画像に書かれた数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

三角形ABCがあり、辺ABはAD=DE=EBとなるように分割され、辺ACはAF=FCとなるように分割されています。このとき、三角形ABCの面積が三角形DFEの面積の何倍になるかを求める問題です。

2. 解き方の手順

三角形の面積比の問題なので、底辺と高さの関係から考えます。
* まず、三角形ABCと三角形ADFの面積比を考えます。
AD = (1/3)AB, AF = (1/2)ACなので、
ADF=13×12ABC=16ABC\triangle ADF = \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} \triangle ABC = \frac{1}{6} \triangle ABC
となります。
* 次に、三角形DBEと三角形FECの面積比を考えます。
DB = (2/3)AB, BE = (1/3)AB
AF = FC = (1/2)AC, FE = (1/2)AC
三角形DBEについて、DBE=23×12ABC=13ABC \triangle DBE = \frac{2}{3} \times \frac{1}{2} \triangle ABC = \frac{1}{3} \triangle ABC
三角形FECについて、FEC=12×23ABC=13ABC \triangle FEC = \frac{1}{2} \times \frac{2}{3} \triangle ABC = \frac{1}{3} \triangle ABC
となります。
* DFE=ABCADFDBEFEC\triangle DFE = \triangle ABC - \triangle ADF - \triangle DBE - \triangle FEC
DFE=ABC16ABC13ABC12ABC=16ABC\triangle DFE = \triangle ABC - \frac{1}{6} \triangle ABC - \frac{1}{3} \triangle ABC - \frac{1}{2} \triangle ABC = \frac{1}{6} \triangle ABC
DFE=(1161312)ABC=12ABC\triangle DFE = (1 - \frac{1}{6} - \frac{1}{3} - \frac{1}{2})\triangle ABC = \frac{1}{2} \triangle ABC
DFE=(1162636)ABC=666ABC\triangle DFE = (1 - \frac{1}{6} - \frac{2}{6} - \frac{3}{6})\triangle ABC = \frac{6-6}{6}\triangle ABC
DFE=ABC16ABC13ABC12ABC=(1162636)ABC=0 \triangle DFE = \triangle ABC - \frac{1}{6} \triangle ABC - \frac{1}{3} \triangle ABC - \frac{1}{2} \triangle ABC = (1 - \frac{1}{6} - \frac{2}{6} - \frac{3}{6}) \triangle ABC = 0
すみません、上記の計算に間違いがありました。
DFE=ABC(ADF+DBE+FEC)\triangle DFE = \triangle ABC - (\triangle ADF + \triangle DBE + \triangle FEC)
DFE=ABC16ABC13ABC12ABC \triangle DFE = \triangle ABC - \frac{1}{6} \triangle ABC - \frac{1}{3} \triangle ABC - \frac{1}{2} \triangle ABC
DFE=(1162636)ABC \triangle DFE = (1 - \frac{1}{6} - \frac{2}{6} - \frac{3}{6}) \triangle ABC
DFE=(166)ABC \triangle DFE = (1 - \frac{6}{6}) \triangle ABC
DFE=0ABC \triangle DFE = 0 \triangle ABC
正しい計算は、
DFE=ABCADFDBEEFC \triangle DFE = \triangle ABC - \triangle ADF - \triangle DBE - \triangle EFC
ADF=12×13ABC=16ABC \triangle ADF = \frac{1}{2} \times \frac{1}{3} \triangle ABC = \frac{1}{6}\triangle ABC
DBE=12×23ABC=13ABC \triangle DBE = \frac{1}{2} \times \frac{2}{3} \triangle ABC = \frac{1}{3}\triangle ABC
EFC=23×12ABC=13ABC \triangle EFC = \frac{2}{3} \times \frac{1}{2} \triangle ABC = \frac{1}{3}\triangle ABC
DFE=(1161313)ABC \triangle DFE = (1 - \frac{1}{6} - \frac{1}{3} - \frac{1}{3}) \triangle ABC
DFE=(1162626)ABC=16ABC \triangle DFE = (1 - \frac{1}{6} - \frac{2}{6} - \frac{2}{6}) \triangle ABC = \frac{1}{6}\triangle ABC
ABCDFE=ABC16ABC=6\frac{\triangle ABC}{\triangle DFE} = \frac{\triangle ABC}{\frac{1}{6}\triangle ABC} = 6

3. 最終的な答え

三角形ABCの面積は三角形DFEの面積の6倍です。

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