相似(相似比・面積比・体積比)
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要点
相似な図形では、対応する辺の比(相似比)が一定であり、面積比は相似比の2乗、体積比は相似比の3乗になる。この「長さは1乗、面積は2乗、体積は3乗」という次元の感覚は、高校の三角比・回転体の体積(「回転体の体積(x軸・y軸まわり)」)まで一貫して使われる。
こんなときに使う
- 相似な図形の面積や体積を比較するときは、相似比をそのまま使わず2乗・3乗する
手順
- 1. 対応する辺から相似比を求める
- 2. 面積比が必要なら相似比を2乗する
- 3. 体積比が必要なら相似比を3乗する
例題
相似比2:3の相似な三角形の面積比を求めよ。
解答
- 面積比は相似比の2乗なので4:9
落とし穴
- 相似比と面積比・体積比の倍率(2乗・3乗)を混同する
なぜ大事か
相似比がn倍なら面積比n²倍・体積比n³倍という関係は、「三角比の定義と拡張(0〜180°)」(三角比)やm3-vol-rot(回転体)の随所で無意識に使われる
東大での出方
三角比(「三角比の定義と拡張(0〜180°)」)、回転体の体積(「回転体の体積(x軸・y軸まわり)」)で無意識に使われる感覚。
確認問題
- 相似比3:4の相似な立体の体積比を求めよ
前提になるノード
このノードを前提にするノード
「図形(中学)」のノード
- 平面図形の基礎(角度・合同)
- 相似(相似比・面積比・体積比)
- 三平方の定理
- 円周角の定理
解説は自作です。誤りに気づいたら お問い合わせ(/contact/)から教えてください。