三角形ABCの辺BC上に点Pがあります。いま、AP上にAQ:QP=3:5となるように点Qをとり、CQ上にCR:RQ=5:4となるように点Rをとって、三角形PQRをつくったところ、三角形ABCの面積は三角形PQRの面積の6倍になりました。BC=8㎝のとき、BP=
( )㎝です。
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AQ:QP=3:5、CR:RQ=5:4という2つの比を三角形の底辺や高さだと考えて、ひとつひとつの三角形の面積を求めてみます。
例えば下の図の三角形PQRの場合、底辺をQPの5、高さをQRの4だと考えると、面積は5×4=20と表せます。
三角形の面積なのに「÷2」をしない理由については、この記事の下の方にある【補足】を参照してください。
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【三角形AQCの面積を求める】
下の図のように辺AQや辺QPが底辺となるように2つの三角形をならべてみると、三角形PQRの面積はさっき求めたように5×4=20、そして三角形AQCは底辺が3で高さが4+5=9なので、面積は3×9=27と表せます。
【三角形RPCの面積を求める】
下の図のように辺CRや辺RQが底辺となるように2つの三角形をならべてみると、三角形RPCは底辺が5で高さも5なので、面積は5×5=25となります。
【三角形ABPの面積を求める】
下の図の三角形APCの面積は27+20+25=72、そして三角形ABCの面積は三角形PQRの6倍なので20×6=120と表せます。
したがって、三角形ABPの面積は120-72=48となります。
以上から、三角形ABCは下の図のように左右2つの三角形に分けられ、その面積比は三角形ABP:三角形APC=48:72=2:3になっていることが分かります。
また、この2つの三角形は高さが等しいので、底辺である辺BPと辺PCの比も面積比と同じく2:3になっているはずです。
以上から、BPの長さは8×5分の2=3.2㎝になります(比例配分)。
【補足】
「三角形の面積を求めるのになんで÷2をしてないの?」と思ったあなた。試しにすべての三角形で÷2をしてみると次のような感じになります。
・三角形PQRの面積→5×4÷2=10
・三角形AQCの面積→3×9÷2=13.5
・三角形RPCの面積→5×5÷2=12.5
・三角形APCの面積→10+13.5+12.5=36
・三角形ABCの面積→10×6=60
・三角形ABPの面積→60-36=24
以上から、三角形ABPと三角形APCの面積比は24:36=2:3となります。
つまり、「すべて÷2をした場合」と「すべて÷2をしなかった場合」では答えが結局同じになるので、めんどくさければいちいち÷2をしなくてもOKなのです。
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