10 図形の折り返し
出題パターン
1
AB=1cm,BC= 2 cm の長方形 ABCD について,次の各問に答えなさい。 ⑴ 右の図 1 のように,長方形 ABCD を辺 BC 上の点 E,辺 CD 上の点 Fを通る線分 EF を折り目として折ったとき,点 C が辺 AD 上の点 G に重 なりました。
∠DGF=26°のとき,∠GEF の大きさを求めなさい。
〔 〕
⑵ 右の図 2 のように,長方形 ABCD を辺 BC 上の点 H,辺 AD 上の点 I を通る線分 HI を折り目として折ったとき,点 C が点 A と重なりました。 また,点 D の移った点を J とします。このとき,zAHI の面積を求めな さい。
〔 〕
ポイント
ポイント 「図形の折り返し」についての問題では,総合的な知識を必要とするものが出題されます。折り 返した図形と,折り返す前のもとの図形が合同であることに注目し,大きさの等しい角や長さの等しい辺を調べ て,図にかきこみ,その情報をもとに問題に取り組むようにしましょう。
➡ 図形の折り返しと相似
下の図の長方形 ABCD を線分 BE を折り目として 折り返したとき,点 C の移った点を F とすると, ∠BFE=∠BCE=90°
よって,∠ABF=∠DFE,∠AFB=∠DEF 2 組の角がそれぞれ等しいので,
zABF∽zDFE となる。
A
B C
F D
E
➡ 図形の折り返しと二等辺三角形
下の図の長方形 ABCD を線分 AC を折り目として 折り返したとき,点 D の移った点を G,AG と BC との交点を H とすると,
∠HAC=∠DAC また,∠DAC=∠HCA
よって,∠HAC=∠HCA となり,zHAC は二等 辺三角形となる。
A
B H
G
C D A
B E C
F G 26° D 図 1
A
B H C
I D J 図 2
練 習 問 題
1
右の図のように,長方形 ABCD を,辺 BC 上の点 E,辺 AD 上の点 Fを通る線分 EF を折り目として折ったとき,点 C の移った点を C´,点 D の 移 っ た 点 を D´と し ま す。∠D´FE=110˚の と き,∠C´EB の 大 き さ を求めなさい。
〔 〕
2
右の図のように,AD>AB の長方形 ABCD を,辺 AD 上の点 E, 辺 BC 上の点 F を通る線分 EF を折り目として折ったとき,点 C の移っ た 点 を C´,点 D の 移 っ た 点 を D´,線 分 ED´と 線 分 BF と の 交 点 を G とします。∠EFG=50˚のとき,∠D´GF の大きさを求めなさい。〔 〕
3
右の図のように,1 辺の長さが12cm の正方形 ABCD を,辺 BC 上の 点 E,辺 AD 上の点 F を通る線分 EF を折り目として折ったとき,点 C が辺 AB の中点 M に重なりました。また,点 D の移った点を N とします。 このとき,線分 BE の長さを求めなさい。〔 〕
4
右の図のように,1 辺の長さが15cm の正三角形 ABC を,辺 AB 上 の点 D,辺 AC 上の点 E を通る線分 DE を折り目として折ったとき, 点 A が辺 BC 上の点 F に重なりました。CE=8cm,CF=3cm のとき, 線分 DF の長さを求めなさい。A
B
D
E C F D´
C´
110°
A
B
D
F C G
E
C´ D´
50°
A
B E C
M
D N
F
A
D
E
F
B C
5
右の図のように,長方形 ABCD を対角線 AC を折り目として折った とき,点 B の移った点を E,辺 AD と辺 EC との交点を F とします。 このとき,次の各問に答えなさい。⑴ ∠CAB=a˚とするとき,∠EAF の大きさを a を用いた式で表しな さい。
〔 〕
⑵ AF=CF であることを証明しなさい。 (証明)
⑶ AB=4cm,BC=6cm のとき,線分 DF の長さを求めなさい。
〔 〕
6
右の図 1 のように,長方形の紙 ABCD を点 A が辺 CD 上に重なるよ うに折ったとき,折り目の線を BE,点 A の移った点を F とします。 このとき,次の各問に答えなさい。⑴ zBCF とzFDE が相似であることを証明しなさい。 (証明)
⑵ 右の図 2 のように,図 1 の状態から,さらに辺 BC が線分 BF に重 なるように折ったとき,折り目の線を BG,点 C の移った点を H とし ます。AB=7cm,BC=5cm のとき,線分 FG の長さを求めなさい。
〔 〕
E
A F D
B C
図 1 A E D
B C
F
図 2 A E D
B C
H F
G
7
1 辺の長さが12cm の正方形の折り紙を,次の①~⑤の手順にしたがって折ると,正八角形ができます。① 図 1 のように,折り紙の頂点を A,B,C,D として,対角線 AC に折り目をつけます。
② 図 2 のように,辺 BC が対角線 AC に重なるように折り返し,頂点 B の移った点を P とします。
③ 図 3 のように,頂点 A が点 P に重なるように折り返します。
④ 図 4 のように,②の折り返しをもとに戻します。
⑤ 頂点 B,C,D について,①から④の手順を頂点 A の場合と同様に順に行います(図 5 )。
このとき,次の各問に答えなさい。 図 1
A D
B C
12cm
図 2
A D
P
B C
図 3
A D
P
B C
図 4
A D
P
B C
図 5
A D
B C
⑴ この正八角形の 1 辺の長さを求めます。途中の説明も書いて答えを求めなさい。その際,解答らんの図に 数や記号をかいて,それを用いて説明してもよいものとします。
(説明)
〔答〕
⑵ 右の図 6 のように,もとの正方形の対角線の交点を O,正八角形の頂点の 2 つ を E,F とするとき,zAOE とzOFE が相似であることを証明しなさい。 (証明)
⑶ 右の図 7 のように,もとの正方形の各頂点を折り返した点をそれぞれ A´,B´, C´,D´とし,この 4 点を OA´=OB´=OC´=OD´となるようにしながら,もと の正方形の対角線に沿って点 O に近づけていくと,影をつけた部分( )の面 積と白い部分( )の面積が等しくなりました。このとき,八角形の頂点の 1 つを G として,線分 OG を半径とする円の面積を求めなさい。ただし,円周
A D
B C
図 6 A F E
O
D
B C
図 7 A
G
O
D
B C
A´ D´
B´ C´
8
AB=4cm,AD=4 2 cm の長方形 ABCD において,辺 AD,BC の 中点をそれぞれ M,Nとします。右の図 1 のように,線分 BN 上に点 E, 辺 CD 上に点 F をとり,2 点を通る線分 EF を折り目として,点 C が 点 M に重なるように折ると,点 N は点 N´に移りました。このとき,次 の各問に答えなさい。⑴ zMDF とzMNE が相似であることを証明しなさい。 (証明)
⑵ 線分 DF と線分 EN の長さを求めます。途中の説明も書いて答えを求めなさい。その際,解答らんの図に 数や記号をかいて,それを用いて説明してもよいものとします。
(説明)
〔答〕 DF ,EN ⑶ 右の図 2 のように,点 N´から線分 BN へ垂線をひいたときの交点
を G とします。このとき,線分 EG の長さを求めなさい。
〔 〕
図 1A M
E N
F D
B C
N´
A M
E N
F D
B C
N´
図 2A M
N E G
F D
B C
N´