三角形の面積

~2辺の長さと垂線の長さから三角形の面積を求める~

図のように,AB=13,CA=37である△ABCの頂点Aから辺BCに垂線を引き,辺BCとの交点をDとする。AD=12のとき,△ABCの面積を求めよ。

直角三角形において,斜辺の長さをc,他の2辺の長さをa,bとすると,{c^2=a^2+b^2}が成り立つ(ピタゴラスの定理)。

直角三角形ADBにおいて,
{13^2=12^2+BD^2}
{BD=sqrt{13^2-12^2}=5}

直角三角形ADCにおいて,
{37^2=12^2+CD^2}
{CD=sqrt{37^2-12^2}=35}

よって,△ABCの面積Sは,
{S2={(5+35)*12}/2=240} //

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相似な図形の面積

~相似な図形の面積比から実際の面積を求める~

平面上に2つの相似な図形A,Bがある。A,Bの対応する1辺の長さの比は1:{~x}で,このとき面積の比は1:{x^2}と表される。
A,Bの面積をそれぞれ{~a}{~y}として,次の問いに答えよ。

(1){~y}{~a}{~x}を用いて表せ。

   {~a}{y=}1:{x^2} より,
    {y*1=a*x^2}
  よって,{y=ax^2}  //

(2)A,Bの対応する1辺の長さの比が1:3で,Bの面積が18であるとき,Aの面積を求めよ。

   {y=ax^2} に代入して,
   {18=a*3^2=9a}
   {a=18/9=2}  //

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素数の問題

~ある条件を満たす素数の組合せを求める~

正の整数 n を考える。

n{p^3q^2} で表される。ただし,pqはともに素数で pq である。

150n250 のとき,上の条件を満たす n がひとつだけある。この n を求めよ。

小さい素数から当てはめて傾向をさぐってみる。
素数は,2,3,5.7,・・・

{p=2}{q=3} のとき,
{n=2^3*3^2=72}

{p=2}{q=5} のとき,
{n=2^3*5^2=200}

もう出てきた。。。

150n250 を満たすn はひとつだけなので,
{n=200}     //

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2次関数(7)

~放物線の頂点の座標・2点を通る放物線の式~

放物線 {y=2x^2-12x-12} について。

(1)頂点の座標

放物線 {y=a(x-p)^2+q} の頂点の座標は,{(p,q)} である。

式を変形する。
{ y=2x^2-12x-12}
 { =2(x^2-6x-6)}
 { =2(x^2-6x+9-9-6)}
 { =2((x-3)^2-15)}
 { =2(x-3)^2-30}

よって,頂点の座標は,
{(x,y)=(3,-30)}  //

(2)上記で求めた点を頂点とし,点{(-2,5)}を通る放物線の式

{(x,y)=(3,-30)}を頂点とする放物線の式は,
{y=a(x-3)^2-30} で表される

{(x,y)=(-2,5)}を代入して,
{5=a((-2)-3)^2-30}
{5=25a-30}
{a=35/25=7/5}

求める放物線の式は,
{y=7/5(x-3)^2-30} //

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三角関数と三角形の面積

~三角形の2辺とその間の角から面積を求める~

△ABCにおいて,AB=12,BC=10とし,∠ABC= θ とする。cosθ=4/5のとき,次の問いに答えよ。

1.sinθの値を求めよ。

{sin theta^2+cos  theta^2=1}より,
{sin theta=sqrt{1-cos theta^2}}
   {=sqrt{1-(4/5)^2}}
   {=sqrt{9/25}}
   {=3/5}

2.△ABCの面積を求めよ。

三角形の面積の公式 {S=1/2absinA} より,{S=1/2AB*BC*sin theta}
{S=1/2}{*12*10*}{3/5}
 {=36cm^2}   //

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組合せの数~nCr~

~コンビネーション・m個の異なるものからn個を選ぶ選び方~

Aさんたち12人のグループでパーティーを行うことにしました。その準備のため,必要なものの買い出しに4人が行き,残りの8人で飾り付けを行うことに決めました。
Aさんは必要なものの買い出しに行くものとするとき,買い出しに行く4人の選び方は,全部で何通りですか。

Aさんは買い出しに行くと決まっているので,残り11人から3人の選び方を考える。

{11C3={11*10*9}/{3*2*1}=165}通り  //

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直角三角形の面積

~三角形の相似関係から面積を求める~

∠CAB=90°の直角三角形ABCがある。
頂点Aから辺BCに垂線を引き,辺BCとの交点をHとする。
AH=12cm,BH=16cmのとき,直角三角形ABCの面積を求めよ。

三角形ABCと三角形HBAは,
 ∠BAC=∠BHA=90°
 ∠ABC=∠HBA
2つの角度が同じなので,相似である。

三角形ABHに着目し,辺ABの長さを求めると,
  {AB=sqrt{BH^2+HA^2}}
    {=sqrt{16^2+12^2}=sqrt{400}}
    {= 20cm}

二つの三角形は相似なので,
   {AB:16=CA:12}
  {16*CA=12*AB}
    {CA={12*20}/16=15cm}

三角形の面積は,底辺×高さ÷2なので,

  {15*20/2=150cm^2}

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