平行四辺形ABCDがあり、点Eは辺AD上にあり、AE:ED = 2:1である。点FはACとBEの交点である。 (1) 平行四辺形ABCDの面積が$30 cm^2$のとき、三角形ABEの面積を求める。 (2) AF:FCの比を最も簡単な整数の比で表す。

幾何学平行四辺形三角形面積比相似正弦定理外接円
2025/3/6
## 問題2

1. 問題の内容

平行四辺形ABCDがあり、点Eは辺AD上にあり、AE:ED = 2:1である。点FはACとBEの交点である。
(1) 平行四辺形ABCDの面積が30cm230 cm^2のとき、三角形ABEの面積を求める。
(2) AF:FCの比を最も簡単な整数の比で表す。

2. 解き方の手順

(1) 平行四辺形ABCDの面積をSとすると、S=30cm2S = 30 cm^2である。
三角形ABEの面積をSABES_{ABE}とすると、SABE=AEAD×12SS_{ABE} = \frac{AE}{AD} \times \frac{1}{2} Sと表せる。
AE:ED = 2:1より、AE=23ADAE = \frac{2}{3}ADだから、AEAD=23\frac{AE}{AD} = \frac{2}{3}である。
したがって、SABE=23×12×30=10cm2S_{ABE} = \frac{2}{3} \times \frac{1}{2} \times 30 = 10 cm^2となる。
(2) AEF\triangle AEFCBF\triangle CBFについて、AE//BCAE // BCより、錯角が等しいので、EAF=BCF\angle EAF = \angle BCFAEF=CBF \angle AEF = \angle CBFが成り立つ。
よって、AEFCBF\triangle AEF \sim \triangle CBFである。
AE:BC=AE:AD=2:3AE:BC = AE:AD = 2:3より、AEF\triangle AEFCBF\triangle CBFの相似比は2:3となる。
したがって、AF:FC=2:3AF:FC = 2:3となる。

3. 最終的な答え

(1) 10cm210 cm^2
(2) 2:3
## 問題3

1. 問題の内容

三角形ABCとその外接円Oがあり、a=2a=2である。ccと外接円の半径Rを求める。

2. 解き方の手順

三角形の内角の和は180度なので、B=75\angle B = 75^\circC=60\angle C = 60^\circより、A=1807560=45\angle A = 180^\circ - 75^\circ - 60^\circ = 45^\circとなる。
正弦定理より、asinA=2R\frac{a}{\sin A} = 2Rだから、
2R=2sin45=212=222R = \frac{2}{\sin 45^\circ} = \frac{2}{\frac{1}{\sqrt{2}}} = 2\sqrt{2}
したがって、R=2R = \sqrt{2}となる。
csinC=2R\frac{c}{\sin C} = 2Rより、c=2RsinC=22sin60=22×32=6c = 2R \sin C = 2\sqrt{2} \sin 60^\circ = 2\sqrt{2} \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{6}となる。

3. 最終的な答え

c=6c = \sqrt{6}
R=2R = \sqrt{2}

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