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中学3年数学 三平方の定理の利用 4確認問題4・解答

三平方の定理

中学3年数学 三平方の定理の利用 4確認問題4・解答

(1)


CA
△ADC斜辺になります。

△ADCの斜辺を、三平方の定理を利用して求めます。

底辺=AD=4cm

高さ=CD=8cm

斜辺=CA=x²

(斜辺)²=(底辺)²(高さ)²

 \displaystyle x^{2}=4^{2}+8^{2}  \displaystyle x^{2}=16+64  \displaystyle x^{2}=80  \displaystyle x=\sqrt{80}\,(x\geq0)

 \displaystyle \sqrt{80}は以下のように素因数分解します。
 \displaystyle 2)\underline{80}\\2)\underline{40}\\2)\underline{20}\\2)\underline{10}\\~~~~~5

 \displaystyle x=\sqrt{2\times2\times2\times2\times5}  \displaystyle x=\sqrt{4\times4\times5}

 \displaystyle x=4\sqrt{5}

AC=斜辺= \displaystyle 4\sqrt{5}

AC:AP8:3

線分APの長さをxとして求めます。線分ACの長さは \displaystyle 4\sqrt{5}と求められていますから、以下のようになります。

 \displaystyle 4\sqrt{5}\times3=AP\times8  \displaystyle 12\sqrt{5}=8AP  \displaystyle AP=\frac{12\sqrt{5}}{8}  \displaystyle AP=\frac{3\sqrt{5}}{2}

答え  \displaystyle \frac{3\sqrt{5}}{2}cm

(2)

この図形で考えるのは高さを求めることになります。

高さCGの長さがわかれば求めることができます。

△PAQ△PGCで考えます。

直線AC上に∠GPQ=90゜がありますから、

180゜−(∠CPG+∠GPQ)∠APQ

三角の内角の和180゜ですから、

180゜-(∠CPG∠PCG)∠CGP

よって、

∠APQ∠CGP・・・①

∠PAQ∠PCG=90゜・・・②

①,②より

2組の角がそれぞれ等しくなりますから

△PAQ△PGC

∴ AQPCAPCG

CGxとして考えます。

そうすると、CGAE

AE:AQになりますから、

AQAE \displaystyle \frac{1}{3}になります。

ですから、AQ \displaystyle \frac{x}{3}

PCAC+APですから、

AC \displaystyle 4\sqrt{5}・・・(1)より

AP \displaystyle \frac{3\sqrt{5}}{2}・・・(1)より

PC \displaystyle 4\sqrt{5}-\frac{3\sqrt{5}}{2}

 \displaystyle \frac{8\sqrt{5}}{2}-\frac{3\sqrt{5}}{2}

 \displaystyle \frac{5\sqrt{5}}{2}

 \displaystyle \frac{x}{3}:\frac{5\sqrt{5}}{2}=\frac{3\sqrt{5}}{2}:x  \displaystyle \frac{x}{3}\times x=\frac{5\sqrt{5}}{2}\times\frac{3\sqrt{5}}{2}  \displaystyle \frac{x^{2}}{3}=\frac{75}{4}  \displaystyle x^{2}=\frac{75\times3}{4}  \displaystyle x^{2}=\frac{225}{4}  \displaystyle x=\frac{\sqrt{225}}{2}(x\geq0)

 \displaystyle \sqrt{225}は以下のように素因数分解します。
 \displaystyle 3)\underline{225}\\3)\underline{~75}\\5)\underline{~25}\\~~~~~~5

 \displaystyle x=\frac{15}{2}

これで、この図形の高さCGがわかりました。

 \displaystyle CG=\frac{15}{2}

この図形の表面積は、

側面積上底面積下底面積表面積

 \displaystyle 2\times(4\times\frac{15}{2})+2\times(8\times\frac{15}{2})+2\times(4\times8)  \displaystyle =60+120+64

244

この直方体の表面積が求まりました。

答え 244cm

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