◆◇学習の要点◇◆
直線と角 ☞P117〜
⑴ 直線・線分・半直線
① 直線
② 線分
③ 半直線
⑵ 図形と記号 ① 三角形 ABC ➡ △ABC ② 角 BAC ➡ ∠BAC
③ 直線¬,mが平行 ➡ ¬™m ④ 直線 PQ,RS が垂直 ➡ PQ_RS
⑶ 弧と弦・接線
① 弧と弦…円周上の点Aから点Bまでの曲線部分を 弧 AB(A
⌒
B),線分 AB を弦 AB という。② 接線…直線¬と円Oが点Aで接するとき,直線¬を円Oの点Aにおける接線, 点Aを接点という。接線は,接点と円の中心を結ぶ半径に垂直(¬⊥OA)。
図形の移動 ☞P 122〜
△ABCを 平行移動させたもの
△ABCを 直線¬を軸と して対称移動 させたもの
△ABCを 点Oを中心と して回転移動 させたもの
① 平行移動 ② 対称移動 ③ 回転移動
A ¬ D
C F B
A C B
D
F
E B
C
A O D E F
E
作図 ☞P 126〜
定規とコンパスを使って,次のような直線をかくことができる。
おうぎ形 ☞P 137〜
円を2つの半径で区切った図形をおうぎ形という。右のおうぎ形 OAB の 半径をr,中心角を a °,弧の長さを¬,面積をSとすると,
1
2
3
定規は直線をひくことだけに使う
4
O中心角 B 点A,Bを通り,
限りなくのびて いる直線 直線AB
A B
線分ABをBの 側へ限りなく のばしたもの 半直線AB
A B
m
¬
①,② ③ ④ R
Q P
S
B C
A 直線ABのうち,
AからBまでの 部分 点A,B間の距離 線分AB
A B
線分BAをAの 側へ限りなく のばしたもの 半直線BA
A B
5
章
平面図形
5 章
学習の基本 1 作図のしかた
① コンパスを使って,円や円の一部をかくことができる。
円は,ある 1 点からの距離が一定であるような点の集合である。
② 定規とコンパスのみを用いて図をかくことを作図という。
・定規
直線をひくために使う。直線は 2 点で決まるので,ある 2 点 を通る直線を,定規を使ってひくことができる。
・コンパス
ある点を中心とする円をかくために使う。等しい長さをとっ たり,線分を移したりすることができる。
1
3つの辺 AB,BC,CA が,図に示された長さとなるような ABC を,それぞれ作図せよ。⑴ A B □⑵
B C
C A
A B
B C
C A
2
右の図で,点Oを頂点とする 60°の角を作図せよ。□
O
➡今後作図というときは, 目もりを使って長さを測ったり, 分度器で角の大きさを測ったりすることはしない。 O
作図
▼チェック問題 扌 P 1363
3
線分 AB の垂直二等分線を作図せよ。⑴ □⑵
4
右の図で,線分 AB を4等分する点P,Q, Rを作図せよ。(左から順にP,Q,Rとせよ)□
5
右の図の ABC で,辺 AB,AC の中点 M ,N を それぞれ作図し,線分 MN をかけ。学習の基本 2 垂直二等分線の作図
線分の中点を通り,その線分に垂直な直線を垂直二等分線という。 線分 AB の垂直二等分線をひく。
① 線分の両端の点A,Bをそれぞれ中心として,等しい半径の円を かく。
② この2円の交点をP,Qとして,直線 PQ をひく。この直線 PQ が 線分 AB の垂直二等分線である。
➡線分の両端の点を中心とする円をかくときの半径は, 線分の長さの半分よりもやや長くするとよい。
学習の基本 3 角の二等分線の作図
1つの角を2等分する半直線を角の二等分線という。
∠XOY の二等分線をひく。
① ∠XOY の頂点Oを中心とする円をかき,角の2辺 OX,OY との交点をA,B とする。
② 2点A,Bをそれぞれ中心として,等しい半径の円をかき, その交点をPとする。
③ 半直線 OP をひく。この半直線 OP は∠XOY の二等分線である。
8
右の図で,∠AOC の二等分線 OP,および,∠BOC の二等分線 OQ をそれぞれひけ。また,∠POQ の大きさ は何度か。7
右の図で,∠AOB を4等分せよ。□
6
∠AOB の二等分線を作図せよ。⑴ □⑵
□⑶ ⑷
➡ 90°より大きい角の二等分線も, 同じように作図できる。
学習の基本 4 垂直二等分線の性質の利用
線分 AB の垂直二等分線上の点は,2 点A,Bから等距離にある。 このことを利用して,2 点から等距離にある点を,作図によって 求めることができる。
9
次の図のように,直線¬と2点A,Bが与えられたとき,直線¬上にあって,2 点A,B からの距離が等しい点Pを作図せよ。⑴ □⑵
11
右の図のように,線分 AB とその両端から出る半直 線 AD,BC がある。このとき,線分 AB,半直線 BC, AD までの距離が等しい点Oを作図せよ。□
学習の基本 5 角の二等分線の性質の利用
∠XOY の二等分線上の点は,角の2辺 OX,OY から等距離にある。 このことを利用して,2 つの直線や線分までの距離が等しい点を,作 図によって求めることができる。
10
右の図の ABC で,辺 AC 上にあって,辺 AB, BC までの距離が等しい点Pを作図せよ。➡ 2 点 A, B は, 線分 AB の垂直二等分線について対称になっている。
➡角の2辺 OX, OY に接する円の中心は, ∠XOY の二等分線上にある。
O Y
X
14
右の図の ABC について,次の問いに答えよ。□⑴ 3つの頂点A,B,Cから,それに向かい合った辺に それぞれ垂線をひけ。
□⑵ ⑴から,どんなことがわかるか。
13
次の図で ABC の底辺を辺 BC としたとき,頂点Aを通り,高さを表す線分 AH をそれ ぞれ作図せよ。⑴ □⑵
学習の基本 6 垂線の作図
直線¬上の点Oを通り,直線¬に垂直な直線をひく。
① 点Oを中心とする円をかき,直線¬との交点をA,Bと する。
② 点A,Bをそれぞれ中心として,等しい半径の円をかき, その交点の1つをPとする。
③ 直線 OP をひく。
このとき,直線 OP は直線¬に垂直な直線である。
直線¬上にない点Pを通り,直線¬に垂直な直線をひく。
① 点Pを中心とする円をかき,直線¬との交点をA,Bと する。
② 点A,Bをそれぞれ中心として,等しい半径の円をかき, その交点の1つをQとする。
③ 直線 PQ をひく。
このとき,直線 PQ は直線¬に垂直な直線である。
12
点Pを通る直線¬の垂線を作図せよ。⑴ ⑵ □⑶
➡直線上の点を通る垂線の作図は, 180° の角の二等分線の作図と考えることもできる。
16
右の図の線分 AB を 1 辺とし,∠C=90° である 直角二等辺三角形 ABC を作図せよ。ただし,頂点Cは線分 AB の上側にあるものとする。
□
17
右の図の線分 AB について,次の問いに答えよ。 ⑴ 線分 AB を1辺とする正三角形 ABC を作図せよ。 ただし,頂点Cは線分 AB の上側にあるものとする。 ⑵ ⑴を利用して,30° の角を作図せよ。18
右の図の直線 AB について,次の問いに答えよ。□⑴ 線分 AB を1辺とする正三角形 ABC と,点B を通り,直線 AB に垂直な半直線 BD を作図せよ。 ただし,頂点C,点Dは直線 AB の上側にある ものとする。
□⑵ ⑴を利用して,∠CBE=75° となるような半直
★
学習の基本 7 角の作図
問題 垂線や角の二等分線の作図を利用して,90° の角,45° の角をそれぞれ作図せよ。 解 90° の角は,右の図のように,直線¬上に点Oをとり,点Oを通り,
直線¬に垂直な直線を作図すれば求められる。
45° の角は,90° の半分の大きさだから,90° の角の二等分線を作図 すれば求められる。
答 右の図
15
次の角を作図せよ。□⑴ 90° ⑵ 45° □⑶ 225°
➡ 90° や 60° の作図や角の二等分線の作図を組み合わせれば, いろいろな大きさの角をつくることができる。
学習の基本 8 円と作図
問題 3点A,B,Cを通る円Oを作図せよ。
解 円がかけたとすると,半径だから,OA=OB=OC である。 OA=OB より,点Oは線分 AB の垂直二等分線上にある。 また,OB=OC より,点Oは線分 BC の垂直二等分線上にある。
したがって,線分 AB と線分 BC の垂直二等分線の交点をO とし,点Oを中心として,半径 OA の円をかく。
答 右の図
19
右の図の3点A,B,Cを通る円Oを作図せよ。A
B
C
23
右の図で,中心が線分 AB 上にあり,半直線 OX, OY に接する円を作図せよ。□
★ Y
O X
B
20
右の図で,中心Oが直線¬上にあり,2 点A,B を通る円Oを作図せよ。□
21
右の図で,点Pを通る円Oの接線を作図せよ。22
右の図で,点Aで直線¬に接し,点Bを通る円O を作図せよ。★
□
➡ 2 点 A, B を通る円の中心は線分 AB の垂直二等分線上, 角の 2 辺に接する円の中心はその角の二等分線上にある。
25
右の図のような五角形 ABCDE の形をした紙がある。 四角形 ACDE の部分を,対角線 AC を折り目として折 ったときの状態を作図せよ。□
26
右の図で,直線¬上に点Pをとり,AP+BP の長さが もっとも短くなるようにしたい。点Pを作図せよ。★
□
学習の基本 9 対称と作図
問題 右の図のように,点Pと直線¬があるとき,点Pと直線
¬について対称な点Qを作図せよ。 解 次のように作図すればよい。
① 点Pを通る直線¬の垂線をひき,直線¬との交点をとる。 ② その点を中心として,点Pを通る円をかき,垂線との交
点をQとする。 答 右の図
別解 次のような方法もある。
① 直線¬上に適当な2点をとる。
② それらの2点を中心とし,点Pを通る円をそれぞれかく。 ③ ②の2つの円の交点のうち,Pでない方をQとする。
24
次の問いに答えよ。□⑴ 点Pと直線¬について対称な点を作 ⑵ 図せよ。
直線¬を対称の軸とする線対称な図形 を完成させよ。
➡2点PとQが直線¬について対称であるとき, 点Rを直線¬上にとると, PR=QR となっている。
28
次の問いに答えよ。□⑴ 下の図1で,線分 PQ は,線分 AB を回転移動したものである。このとき,回転の中心 Oを作図せよ。ただし,点Aと点P,点Bと点Qが対応するものとする。
⑵ 下の図2で, PQR は, ABC を回転移動したものである。このとき,回転の中心O を作図せよ。
図1 図2
29
右の図の点Qは,点Pを直線¬上の1点Oを中心として回 転移動したものである。点Oを作図せよ。□
学習の基本 10 移動と作図
問題 右の図の線分 PQ は,線分 AB を対称移動したものである。 このとき,対称の軸を作図せよ。
解 対称の軸は,対応する2点を結ぶ線分の垂直二等分線である。 したがって,点Aと点P(または,点Bと点Q)を結ぶ線分の 垂直二等分線を作図すればよい。
答 右の図
27
下の図⑴,⑵で,右の図形は,左の図形を対称移動したものである。それぞれの図におい て対称の軸を作図せよ。□⑴ ⑵
➡回転移動したときの回転の中心は, 対応する2点を結ぶ線分の垂直二等分線上にある。
研究セミナー 1 三角形の外接円
① 三角形の 3 つの頂点を通る円を,その三角形の外接円という。
② 外接円の中心を外心という。
③ 外心は,三角形の 3 つの頂点から等しい距離にある点であり, その距離が外接円の半径である。
ABC で,辺 AB,BC の垂直二等分線の交点をOとすると OA=OB=OC となるので,点Oは辺 CA の垂直二等分線上の点 でもある。すなわち,三角形の3辺の垂直二等分線は1点で交わ り,その点が外心となる。
★★
問題1 次の三角形の外接円をそれぞれ作図せよ。
□⑴ □⑵
★★
問題2 右の三角形の内接円を作図せよ。
★★
□
研究セミナー 2 三角形の内接円
① 三角形の内部にあり,3 つの辺に接する円を,その三角形の 内接円という。
② 内接円の中心を内心という。
③ 内心は,三角形の 3 辺までの距離(辺にひいた垂線の長さ)が すべて等しい点であり,その距離が内接円の半径である。 ABC で,∠A,∠B の二等分線の交点をIとする。点Iは AB,BC,CA から等しい距離にあるので,点Iは∠C の二等 分線上の点でもある。すなわち,三角形の 3 つの角の二等分線 は 1 点で交わり,その点が内心となる。
★★
A
B C
I A
O
B C
レベル1
1 1
右の図の ABC で,2 頂点A,Bから等しい距離にあ って,しかも,2 辺 AB,AC からも等しい距離にある点Pを作図せよ。 ➡学
2~5
2
2
右の図の台形 ABCD で,頂点Aを通り,高さを表す線 分を作図せよ。□ ➡学
6
レベル2
5 5
右の図のように,線分 AB 上に点Cがある。この とき,線分 AC を1辺とし,∠ACD=120°, AC=DC となる二等辺三角形 ACD を,線分 AB の上側に作図せよ。
□
6
6
右の図で,半直線 OA と接し,さらに,半直線 OB と 点Pで接する円を作図せよ。3
3
右の図のような四角形 ABCD の形をした紙がある。 ADC の部分を,対角線 AC を折り目として折ったときの状態を作図 せよ。□
➡学
9
4 4
右の図で,線分 PQ は線分 AB を対称移動したものである。 このとき,対称の軸¬を作図せよ。□ ➡学
10
チェック問題
3 作図1
平行と垂直 右の図の台形 ABCD で,点E,F,G,Hはそれ ぞれ辺と円Oとの接点である。次の問いに答えよ。⑴ 線分 OG と線分 OH の長さが等しいことを式で表せ。 ⑵ 辺 AD と辺 BC が平行であることを,記号を使って表せ。 ⑶ 線分 OG と辺 DC が垂直であることを,記号を使って表せ。
4
おうぎ形 次のおうぎ形の弧の長さと面積を求めよ。⑴ ⑵
2
作図 次の作図をせよ。⑴ 線分 AB の垂直二等分線(図1) □⑵ ∠AOB の二等分線(図2)
⑶ 点Pを通り,直線¬に垂直な直線(図3)
3
図形の移動 右の図の DEF は, ABC を直線¬を 対称の軸として対称移動し,さらに点Fを中心として時 計まわりに 30° 回転移動したものである。ABC と DEF について,次の問いに答えよ。 ⑴ 点Aに対応する点をいえ。
⑵ 辺 AB に対応する辺をいえ。 ⑶ ∠DEF に対応する角をいえ。
⑷ ∠ACB=58° のとき,∠A'FE の大きさを求めよ。
5 章の確認
1 1
右の図のような3直線¬,m ,n があるとき,直線n上に あり,2 直線¬,m からの距離が等しい点を作図せよ。★
5 5
右の図で, A'B'C は,∠B=90° の直角三角形 ABC を 点Cを中心として 90° 回転移動したものである。AB=8 cm,BC=6 cm,CA=10 cm のとき,次の問いに 答えよ。
□⑴ 辺 AB が通過してできる図形をかけ。
★★
4 4
次の図は,円と正方形を組み合わせたものである。影の部分の面積を求めよ。□⑴ □⑵
★
2
2
右の図で, ABC の辺 BC および,半直線 BP,CQ に 接する円を作図せよ。★
3
3
右の図のように,∠XOY の内部に点Aがある。辺 OX,OY 上にそれぞれ点B,Cをとり, ABC を作る。このとき,ABC の周の長さがもっとも短くなるようにするには,点B, Cをどのようにとればよいか。図にかいて示せ。
★★
□