算数


    「2つの図形の平行移動と重なり」

    三角形や平行四辺形の平行移動によってできる重なりの形や面積について考えさせる問題
    は,中堅レベルの学校でよく出されます。(1)のように相似な三角形を用いて考えるも
    のが一般的です。また(2)のように移動距離からかかった時間を求めるものもよく出さ
    れます。

<問題>

 下の図のように,直線上に長方形と平行四辺形があります。いま,直線上を長方形が毎
秒2cm,平行四辺形が毎秒1cmの速さで矢印の方向へ同時に動き始めます。次の問いに答
えなさい。

    

(1) 2つの図形が動き始めてから8秒後に出来る重なった部分の面積を求めなさい。


(2) 重なった部分が正方形になるのは,2つの図形が動き始めてから何秒後ですか。















<解答>

2つのものが同時に動く場合には一方を固定して考える必要があります。平行四辺形を動
かさないとすると,長方形は右向きに毎秒3cmの速さで動くことになります。

(1) 8秒後は次図のようになります。

    

  三角形PBQは三角形ABCと相似です。

  相似比を求めてPQの長さを出します。

    長方形が進んだ距離は,

   3×8=24cm

  BQ=24−20=4cm だから,

   BQ:BC=4:8=1:2

  PQ:ACも1:2なので,

   PQ=AC×
     =16cm×
     =8cm

  三角形PBQの面積は,

   BQ×PQ×
     =4×8×
     =16cm2

                            答 16cm2


(2) 正方形になるのは次図のようになったときです。

    

  図の□の値を求めることが必要です。

   □=20+8+16=44cm

  毎秒3cmで動いたので,

   34÷3=14

                            答 14秒後


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