数学Ⅰ : 図形と計量 三角形の面積から逆算
例題
各辺の長さが
(1)面積を求めなさい。
(2)頂点
アドバイス
センター試験では、三角形の面積から逆算して、辺や角などさまざまな値を求めることがある。ここでは、そのタイプの問題を集めてみた。
というわけで、解説に入る前に三角形の面積の公式を復習しておこう。
復習
図のような三角形
ただし、
(ヘロンの公式)
である。
(1)
三角形の三辺の長さが分かっていて、和が偶数なので、面積を求めるのはヘロンの公式が楽。
である。
解答
別解
ヘロンの公式を使わない場合は、
1.余弦定理でひとつの角の
余弦定理より、
三角形
となる。
解答
(2)
復習の1番目の公式と、(1)で求めた面積を使って逆算する。
三角形
(1)より、
である。
解答
別解
(1)の面積を求めるのに別解の方法を使っていて、
△
よって、
(1)の別解より、
となる。
解答
(3)
復習の2番目の公式と、(1)で求めた面積を使って逆算する。
三角形
(1)より
である。
解答
別解1
(1)の面積を求めるのに別解の方法を使っていて、
正弦定理より、
(1)の別解より、
となる。
解答
別解2
(1)の別解のように、正弦定理から
(4)
復習の3番目の公式と、(1)で求めた面積を使って逆算する。
三角形
(1)より
である。
解答
(5)
復習の4番目の公式と、(1)で求めた面積を使って逆算する。
三角形
(1)より
分母を有理化して、
となる。
解答
別解
目的が「面積から逆算する」のため、その方法を先に解説した。
しかし、(3)で
三角形
(3)より
分母を有理化して、
である。
解答
アドバイス
以上、面積から逆算する方法を中心に説明した。三角形の面積の公式を上手に使えば、簡単な計算で問題が解ける場合があることが分かってもらえたと思う。
特に(4)で解いた内接円の半径は、他に求める方法はない。(内接円の半径が相似な三角形の一辺になっているなど、他の条件があれば別である。しかし、その場合でも求めているのは三角形の一辺であって、それがたまたま内接円の半径と等しいにすぎない。)
なので、復習でまとめた5つの公式はぜひ憶えておいてほしい。