数学 第6章
三平方の定理
問題編
三平方の定理と空間図形への応用
① 導入
三平方の定理は空間図形・座標・円まで波及します。証明の意味と使い方を固めます。
導入→概念→例題→基本→標準→応用・入試形式→確認テスト。答えはタップ/入力で自動保存。
② 基本概念
- 直角三角形で a²+b²=c²(c は斜辺)
- 逆も成り立つ(判定に使える)
- 特別な直角三角形:半角30-60-90、直角二等辺
- 空間:直方体の対角線など
③ 図解
a² + b² = c²
|\\c
| \\
a| \\
|__\\
b④ 例題
3,4,? の斜辺
5,12,? の斜辺
辺 6,8,10 の三角形
⑤ 基本問題
直角二等辺で等辺 1 の斜辺
30-60-90 で短い方 1 の斜辺
三平方の逆の使い方
直方体 2×3×6 の空間対角線
等辺 2 の直角二等辺の斜辺
⑥ 標準問題
座標上で (0,0),(3,0),(0,4) の距離
答え:
斜辺 10、一方 6 の他辺
鈍角三角形の判定(最大辺 c)
円の半径と弦から垂線を下ろす解法
⑦ 応用・入試形式
縦3cm、横4cm、高さ12cmの直方体の箱がある。この箱にまっすぐな棒を入れるとき、 入れられる棒の最大の長さを求めなさい。また、その長さは箱の最も長い辺(12cm)の 何倍か、分数で答えなさい。
答え(棒の最大の長さ):
答え(最も長い辺の何倍):
長さ10mのはしごを壁に立てかけたところ、壁からはしごの下端までの距離は6mであった。 はしごの上端の高さを求めなさい。次に、下端を壁からの距離が8mになるように動かすと、 上端の高さは何m下がるか求めなさい。
答え(最初の高さ):
答え(下がった高さ):
座標平面上に3点 A(1,1)、B(5,4)、C(2,8) がある。AB、BC、ACの長さをそれぞれ求め、 三平方の定理の逆を用いて△ABCが鋭角三角形・直角三角形・鈍角三角形のいずれであるかを 判定しなさい。さらに、△ABCの面積を求めなさい。
答え(AB, BC, AC):
答え(三角形の種類):
答え(面積):
1辺が8cmの正方形ABCD(頂点はA→B→C→Dの順)がある。対角線BDの長さを求めなさい。 さらに、辺AB上にAP=6cmとなる点Pをとるとき、線分PDの長さを求めなさい。
答え(BD):
答え(PD):
⑧ 確認テスト
制限時間:25〜30分 / 各問均等配点
8,15,? 斜辺
3-4-5 は
直角二等辺 等辺 √2 の斜辺
空間対角線の公式(直方体)
答え:
20,21,? 斜辺
⑨ 完全解説
解答・解説は解説編を参照してください。