台形ABCDにおいて、EF // BDであり、EG:GI = 8:5であるとき、線分HIの長さ(x)を求める。ただし、AF = 13.6 cm、BC = 27.2 cmである。

幾何学台形相似線分の比
2025/5/6

1. 問題の内容

台形ABCDにおいて、EF // BDであり、EG:GI = 8:5であるとき、線分HIの長さ(x)を求める。ただし、AF = 13.6 cm、BC = 27.2 cmである。

2. 解き方の手順

まず、EF//BDであることから、三角形AFEと三角形ADB、三角形EGCと三角形BCDは相似であることがわかる。
次に、EG:GI = 8:5 であることから、EGの長さを8k8k、GIの長さを5k5kと表すことができる。
三角形EGCと三角形BCDの相似比を考える。
EGED=EGEG+GI=8k8k+5k=813\frac{EG}{ED} = \frac{EG}{EG + GI} = \frac{8k}{8k + 5k} = \frac{8}{13}
よって、EC : BC = 8 : 13 が成り立つ。
したがって、EC=813×BC=813×27.2EC = \frac{8}{13} \times BC = \frac{8}{13} \times 27.2
次に、GH:CD = GI:ED を求める。
GIEG+GI=5k8k+5k=513\frac{GI}{EG + GI} = \frac{5k}{8k + 5k} = \frac{5}{13}
ゆえに、GH:BD = 5:13となる。
ここで三角形AFEと三角形ADBの相似比を求める。
AFAD=AEAB=FEDB\frac{AF}{AD} = \frac{AE}{AB} = \frac{FE}{DB}
さらに、AF=13.6, BC = 27.2を用いて相似比を考える。
GH:BD= GI:GE+GI =5:13
求めるxは、GHの長さに等しい。
GH= 513\frac{5}{13}BDとなる。
FE:BD = AE:AB = AF:AD = EF:BD
台形であるので、AD=AF+FD=13.6+FD
線分EFが分かっていないので、計算できない。
別のアプローチをする。
AD:BCの比率を知りたいが、それがわからないので、もう一度見直す。
EG:GI=8:5という情報に注目する。
BE:EHの比を知りたいので、三角形EGCと三角形BHCに着目する。
BH:GE=?
EC:CD=?

3. 最終的な答え

問題文と図だけではxの値を一意に決定できない。
ADの長さや、AB, CDなどの追加情報が必要となる。

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