📐 高校数学マスター演習

図形の性質

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1. 三角形の基本

三角形にはたくさんの性質があるけど、まずはこれだけ覚えよう!

🔑 基本ルール

  • 内角の和 = 必ず180°
  • 外角 = 隣り合わない2つの内角の和
  • n角形の内角の和:内角の和=180°×(n2)\text{内角の和} = 180° \times (n-2)
  • 多角形の外角の和:外角の和=360°\text{外角の和} = 360°(何角形でも同じ!)

2. 三角形の五心

三角形には特別な5つの点がある。名前と「何の交点か」をセットで覚えよう!

名前何の交点?覚え方
重心3本の中線「重さ」の中心
外心3辺の垂直二等分線外接円の中心
内心3つの角の二等分線内接円の中心
垂心3本の垂線垂線の交点
傍心1つの内角+2つの外角の二等分線傍接円の中心(3つある)

📝 重心の性質: 頂点からの距離と中点までの距離が AG:GM=2:1AG : GM = 2 : 1

3. 円の性質

円に関する問題は入試でも頻出! 3つのポイントを押さえよう。

🔑 円周角と中心角の関係

円周角=中心角2\text{円周角} = \frac{\text{中心角}}{2}

同じ弧を見る円周角は全部同じ!

OABP中心角円周角円周角は中心角の半分!

🔑 覚えるべき定理

  • 接弦定理: 接線と弦のなす角 = 弧に対する円周角
  • 円に内接する四角形: 対角の和 = 180°
  • 方べきの定理: PA×PB=PC×PDPA \times PB = PC \times PD

4. 便利な定理たち

🔑 中点連結定理

三角形の2辺の中点を結ぶと、残りの辺に平行長さは半分

🔑 メネラウスの定理

三角形を直線が横切るとき、辺の比の積が1になる:

BPPCCQQAARRB=1\frac{BP}{PC} \cdot \frac{CQ}{QA} \cdot \frac{AR}{RB} = 1

🔑 チェバの定理

三角形の頂点から対辺への3本の線が1点で交わるとき:

BPPCCQQAARRB=1\frac{BP}{PC} \cdot \frac{CQ}{QA} \cdot \frac{AR}{RB} = 1

💡 メネラウスとチェバは公式の形は似てるけど、使う場面が違う!
メネラウス = 直線が三角形を横切る
チェバ = 3線が1点で交わる

✏️ 図形の性質 演習問題(10問)

Q1.三角形の内角の和は何度?

Q2.三角形の1つの外角は、それと隣り合わない2つの内角の和に等しい。角A=50°、角B=70°のとき、角Cの外角は?

Q3.円に内接する四角形の対角の和は?

Q4.三角形ABCで、辺BCの中点をMとする。線分AMを何という?

Q5.三角形の3本の中線は1点で交わる。この点を何という?

Q6.三角形の3つの頂点を通る円の中心を何という?

Q7.三角形の3つの内角の二等分線の交点を何という?

Q8.円の接線と、接点を通る弦のなす角は、その弧に対する円周角に等しい。これを何という?

Q9.同じ弧に対する円周角と中心角の関係は?

Q10.三角形の中点連結定理:三角形の2辺の中点を結ぶ線分は、残りの1辺に平行で長さは?

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