平行線と線分の比(中点連結定理)
三角形と平行線でできる線分の比、平行線にはさまれた比、中点連結定理を図でわかりやすく解説。相似を使って辺の長さを求める代表問題が解けるようになります。
◎このページのゴール
平行線と線分の比・中点連結定理を使って、辺の長さを求められるようになる。
三角形に平行線を引くと、辺が同じ比に分かれます。これは相似の代表的な使いどころ。入試の長さ問題でよく出ます。中点連結定理までまとめて攻略しましょう。
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三角形と平行線の比
△ABC で、辺BCに平行な直線が AB、AC を D、E で切るとき、
AD:DB=AE:EC,AD:AB=AE:AC=DE:BC
なぜ比が等しい?(相似だから)
DE∥BC だと、△ADE と △ABC は相似になります(∠A が共通、DE∥BC より同位角が等しい=2組の角)。相似な図形では対応する辺の比が等しいので、AD:AB=AE:AC=DE:BC が成り立つのです。
ホクト先生 そう。「平行 → 同位角・錯角が等しい → 2組の角 → 相似」。平行線を見たら相似を疑う、が合言葉だよ。
辺の長さを求める
例:AD=4, DB=2, AE=6 のとき EC は? AD:DB=AE:EC より、
4:2=6:EC⇒4×EC=12⇒EC=3
✓理解チェック①
中点連結定理
三角形の2辺の中点を結ぶと、その線分は
例:BC=10 なら、中点を結んだ MN=5。
✓理解チェック②
やってみよう(練習問題)
✏️ やってみよう①(基本:三角形と平行線の比)
AD:DB=AE:EC を使い、比例式で求めましょう。
- DE∥BC で AD=2, DB=3, AE=4 のとき、EC は?
- 平行線を見たら、まず何を疑うとよいですか。
答えと解説を見る
- AD:DB=AE:EC → 2:3=4:EC → 2×EC=12 → EC=6(確かめ:内項×外項 3×4=12、2×6=12 で一致 ◎)
- 相似(平行線から同位角・錯角が等しくなり、「2組の角が等しい」相似な三角形ができる)。
✏️ やってみよう②(標準:DEの長さ・中点連結定理)
AD:AB=DE:BC や、中点連結定理(平行で半分)を使いましょう。
- DE∥BC で AD=5, AB=8, BC=16 のとき、DE は?
- △ABC で、M・N がそれぞれ AB・AC の中点。BC=20 のとき、MN は?
答えと解説を見る
- AD:AB=DE:BC → 5:8=DE:16 → 8×DE=80 → DE=10(確かめ:内項×外項 8×DE=8×10=80、5×16=80 で一致 ◎)
- 中点連結定理より MN=21BC=21×20=10。MN は BC に平行にもなる。
✏️ やってみよう③(応用:影の長さからビルの高さを求める)
同じ時刻にできる影は、相似な直角三角形になります。「高さ:影の長さ」が一定であることを使いましょう。
- ある時刻に、身長 1.5 m の人の影が 2 m でした。同じ時刻に、あるビルの影は 24 m です。このビルの高さは何 m ですか。
答えと解説を見る
- 同じ時刻の太陽の光は平行なので、人とビルがつくる直角三角形は相似。「高さ:影の長さ」が等しいので、ビルの高さを x m とすると 1.5:2=x:24。
2x=1.5×24=36 → x=18。18 m(確かめ:内項×外項 2×x=2×18=36、1.5×24=36 で一致 ◎)
家おうちの方へ
平行線と比は「平行→同位角・錯角→2組の角→相似→対応する辺の比」という流れが背景です。丸暗記でなく「平行線があると相似な三角形ができる」と理解させると応用がききます。中点連結定理は「中点どうしを結ぶと平行&半分」とセットで覚えさせてください。
これで中3「相似」は完全攻略です! 相似は図形問題・三平方の定理・円の問題と組み合わさって、入試で何度も登場します。
📌 1分まとめ(声に出して読もう)
- △ABCで DE∥BC のとき AD:DB=AE:EC、AD:AB=AE:AC=DE:BC。
- 平行線にはさまれた線分の比は等しい。
- 中点連結定理:2辺の中点を結ぶと、底辺に平行で長さは半分。
- もとは「相似(2組の角)」から導ける。
よくある質問
三角形と平行線の比では、どんな式が成り立ちますか?
三角形ABCで、辺BCに平行な直線がAB・ACをD・Eで切るとき、AD:DB=AE:EC と、AD:AB=AE:AC=DE:BC が成り立ちます。たとえば AD=4、DB=2、AE=6 なら、4:2=6:EC の比例式から EC=3 と求められます。
なぜ平行線を引くと、線分の比が等しくなるの?
DEとBCが平行だと、三角形ADEと三角形ABCが相似になるからです。角Aが共通で、平行線から同位角が等しくなるので、「2組の角がそれぞれ等しい」という相似条件を満たします。相似な図形では対応する辺の比が等しいので、AD:AB=AE:AC=DE:BC が成り立ちます。
中点連結定理とは何ですか?
三角形の2辺の中点を結んだ線分は、残りの辺(底辺)に平行で、長さは底辺の半分になる、という定理です。たとえば BC=10 の三角形ABCで、辺AB・ACの中点M・Nを結ぶと、MNはBCに平行で、MN=5 になります。「平行で半分」とセットで覚えましょう。
平行線と比の問題は、どう考えれば解けるようになりますか?
「平行線を見たら相似を疑う」が合言葉です。平行→同位角・錯角が等しい→2組の角→相似、という流れで比の式を立て、比例式(内項×外項)で計算します。丸暗記ではなく「平行線があると相似な三角形ができる」と理解しておくと、応用問題にも対応できます。
#平行線と比#中点連結定理#相似#中3数学