ひし形と三角形の面積の比

    倉岳中学校の3年生徒からの質問
 
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AB=BC=CD=DAのひし形がある。
点MはABの中点で、CF:FD=1:3で
BCの延長線とAFの延長線の交点をGとする。
また、点EはAFの延長線でAE=BEである。

(1) △FCG:△AMDを求めよ。
(2) AC=ADのとき
  △FCG:△ABEを求めよ。

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ひし形と三角形の面積比 解答


                        倉岳中学生

(1)@



@ 

左図の赤と黄色の面積比を考える。

目標を持とう!
 面積比は 高さの等しい三角形の底辺の比で求める!

 △FCGと高さが等しい三角形を見つけよう!
 
 △CFA が高さが等しい!(底辺をFGとAFと見る)

 △CFG:△CFA = GF:FA

 さ〜 考えよう!
A A

  ひし形なのでAD//BC
  このことから左図のような2つの三角形は相似である。
  (2組の角・・証明略)

  ここで
    CF:FD=1:3なので
    GF:FA=1:3
B B

 Aから
 △FCG:△CFA=1:3
 C C
 同様に

  △ACF:AFD=1:3

  このことから、

  △FCG:△AFD=1:3×3
            =1:9

 

D
D
 Cから
 △FCG:△ACD=1:9+3
           =1:12
 
 また、ひし形なので
 △ABC=△ACD
 よって、△FCG:△ABC=1:12
E E
 Dから△AMCは△ABCの半分なので

 △CFG:△AMC=1:12÷2
            =1:6

 また、
 AM//DCなので
 △AMC=△AMD (さが等しい)

 これから
  △FCG:△AMD=1:6

 

(2)@



@ 

左図の赤と黄色の面積比を考える。

目標を持とう!
 △ABEは△AMEの2倍

 △FCGと△AMEを考えよう!
A A

  (1)で

   △FCG:△ACF=1:3
B B

 ここで

 ひし形なので AM//DCである。

 またCF:FD=1:3なので CF:AM=1:2

 このことから中点連結定理の逆から

 AF=FE,MC=CE
 C C
 このことから

  △ACF:△FCE=1:1

  △FCG:△ACF=1:3だから

  △FCG:△ACE=1:6
D
 Cから
 △FCG:△ACD=1:9+3
           =1:12
 
 また、ひし形なので
 △ABC=△ACD
 よって、
  △FCG:△AMC=1:12÷2
             =1:6


このこととCから
  △FCG:△AME=1:6+6
             =1:12

 よって
 △FCG:△ABE=1:12×2
                =1:24