春なのに寒い日が続いていますね。
例年になく…と、前書きはこの辺で。
まだ、春休みに入っていませんが、春休みの休み期間中にやっておく課題で数学があります。
他にも、国語や、英語などがありますが、それらは既に終わっています。
私は数学が苦手なので、さっぱり分からないので、答えの求め方を教えていただければ幸いです。
少し問題が分かりづらいかもしれませんが…
三角形とはこんな感じ△、四角形とは台形を想像してもらえればいいかなと思います。
1.△←こういうカタチ
三角形ABCがあり、Aから垂直に線を下ろしたところをHとして、
∠BAH=30゜、∠AHB=90゜、∠CAH=45゜、AH=√3、のときの次の問に‥
(1)AB,AC,BCの長さを求める。
(2)余弦定理を用いて、cos75゜を求める。
(3)sin15゜を求める。
(1)はBCだけが分かりません。(2)、(3)はお手上げです。
(3)に至ってはsin15゜がどこかさえも分からないです。
2.四角形ABCDにおいて、AC=8、BD=7 で、2本の対角線のなす角が60゜のとき、この四角形ABCDの面積を求める。
2.の問題は習ってないので分かりません(汗)
だれか救いの手を…
No.7ベストアンサー
- 回答日時:
こんにちは
1.(1)
三角形ABCでAから垂線を引きその交点をHとするということは図を書くと分かると思いますが直角三角形が2つ並んでますよね
ということはそれぞれの三角形においてsin,cos,tanを利用してそれぞれの辺を求めることができます
http://www.nakamura-sanyo.ed.jp/sanyo/yanase/kou …
AB = AH ÷ cos30°, BH = AH * tan30°
AC = AH ÷ cos45°, CH = AH * tan45°
BC = BH + CH
(2)∠BAH=30°,∠CAH=45°より∠BAC=75°ですよね
(1)でAB,AC,BCの長さはでていますので余弦定理の公式に当てはめます
http://www.nakamura-sanyo.ed.jp/sanyo/yanase/kou …
cos75°= { AB^2 + AC^2 - BC^2 } / 2 * AB * AC
(3)sin15°= sin(90°- 75°)と書き直すことが可能ですよね
あとは sin(90°- θ)の公式に当てはめます
sin(90°- 75°) = cos75°
これは(2)ででてますね
2.これはsinを使った四角形の面積の求め方を使います(参考サイト2-3)
http://www.nakamura-sanyo.ed.jp/sanyo/yanase/kou …
S = AC * BD * sin60°/ 2
No.8
- 回答日時:
#5のご回答の続きです。
>例えば、BDを底辺とする2つの三角形の和、と認識したとします。
AからBDに垂線を引き(対角線との交点をHとする)、同様にCからBDに垂線を引いて(同I)みてください。
(面積は、BD×(AH+CI)になりますね)
図の中に(AH+CI)を作ります。
CからBDに平行線を引きます。AHの延長線との交点をJとします。AJ=AH+CI です。△ACJは60°、30°の直角三角形で斜辺AC=7と分かっています。AJ=(7√3)/2が出ます。
対角線の交点を頂点とする2つの相似な直角三角形を考えるよりも楽と思います。
まとめてお礼を申し上げます。
たくさんの方々の解説により、こんな風にすればできるんだ、ということがわかりまして、とても感謝しています。
しかし、私は不器用。
計算が下手でよく凡ミスを出してしまうんですよね。
(2)の答えが、皆さんが仰られる答えにならなくて奮闘しています(笑)
計算ミスってのは分かってるんですけども...
頭にも書きましたが、
たくさんの解説、ありがとうございました。
No.6
- 回答日時:
連投ごめんなさい。
ミスを発見したので訂正です。>そこで、例えば、AHをxと置いてみてください。
>となると、当然CIは8-xです。
この部分は、Aと対角線の交点の長さをx、Cと対角線の交点の長さを8-xです。
申し訳ありませんでした。
No.5
- 回答日時:
1
(1)1回では出ません。二つに分けて考えて見ましょう。
(2)75度を探してみましょう。それと、教科書の余弦定理の所を見比べて、確定してるものだけでcos75°を出せる公式を探してみましょう。((1)が解けないと解けないので、お手上げではなく、(1)が分かったらもう一度やってみましょう)
(3)sin(-x)=-sin(x)。こんな感じの公式がありましたよね。
たぶんその近くにあるはずです。75+15=???
2
例えば、BDを底辺とする2つの三角形の和、と認識したとします。
AからBDに垂線を引き(対角線との交点をHとする)、同様にCからBDに垂線を引いて(同I)みてください。
(面積は、BD×(AH+CI)になりますね)
すると、中に小さな三角形が2つ出来ます。(HまたはI、対角線同士の交点、AまたはCを頂点とする)
これを使って、sinなりcosなりを利用して、垂線の長さを出すのですが…。
厄介なことに、これも1回では出ません。
そこで、例えば、AHをxと置いてみてください。
となると、当然CIは8-xです。
xが残りますが、AH+CIを計算しようとすると、xは綺麗さっぱり消えます。
なお、この時、どちらか一方の垂線を平行移動して、もう片方の垂線に合わせて1つの長い辺にしてみると…(ここから先はやってみてください。こう考えれば、計算1回で出ます)
No.4
- 回答日時:
>(1)はBCだけが分かりません。
△AHCは直角二等辺三角形なのでAH=HC、△ABHは60°を持つ直角三角形で
AHが√3ならBHもすぐ求まるはずです。後は足すだけです。
BCが求まれば(2)は余弦定理に代入するだけですが、余弦定理は分かっていますか?
(3)15°がないなら作ってみましょう。例えば(これは一例)
BH=HDとなるようにHC上に点Dを取ります。そうするとABDは二等辺三角形になるので
∠DAC=15°になります。今、BH=HDでDCもすぐ求まりますし、そうすると△ADCの面積が
求まると思います。一方、三角形の面積はS=1/2*AD*AC*sin∠DAC=1/2*AD*AC*sin15°
>2.の問題は習ってないので分かりません(汗)
この問題そのものを教えるわけがありません。数学は習った習っていない関係なく、
知っていることで工夫して解くものです。三角関数を使えば計算は簡単になりますが、
とりあえず三平方の定理を知っていれば解くことは可能です。(極端ですが)
解き方ですが例えば対角線の交点をMとしてAM=xとすると三角形の面積は
△ABD=1/2*x*7*sin60°
△DBC=1/2*(8-x)*7*sin60°
(なぜならAMsin15°はAからBDに下ろした垂線の長さになりますから)
これを足してみれば四角形の面積になります。足してみれば分かりますが、
計算の過程でxは消えます。
No.3
- 回答日時:
1.(1)AB,AC,BCの長さを求める。
AHで区切ってできた2つの三角形が中学数学で出てきた1:1:√2と1:2:√3の形になっているので、AHを手ががりにBH、HCをそれぞれこの比を使って求め、BH+HCでBCを求めます。
答えはBC=1+√3です。高校式なら正弦定理を使ってください。
(2)余弦定理の公式の形はいくつかありますが、その中の
BC^2=…
の式を使い、三角形ABCについて、3つの辺をそれぞれ代入して
cos75°=… の形にすれば求められます。
あ、余弦定理を最初から変形した
cosA=… を覚えていれば、そっちを使ったほうが速いです。
答えはcos75°=(√6-√2)/4 です。
(3)この問題は三角形を使わない、やらしい問題ですね。
cos(90°-θ)=sinθ をご存知ですか??これにθ=15°を
当てはめると cos75°=sin15゜となり、sin15°も
sin15°=(√6-√2)/4 です。
No.2
- 回答日時:
1.
(1)BC=BH+HCです。これを使えばできますよね。
(2)∠A=45°+ 30°=75° になりますね。
(3)B点のHに関する対象点をB’とし、AとB’を結べば∠B’ACが15°になりますね。
2.これはなかなか難しいですね。60度で交わる二つの直線を描き、その一方の直線上の任意の点にAを決め、ここから交点の方へ8の長さ隔てた点をCとします。Bはもう一方の直線の点で、Dはそこから7の距離だけ交点の方向に離れた点とします。Aから対角線に垂線を立てその足をH、Dからも垂線を立ててその足をIとすると
面積は7×(AH+DI)となりますね。垂線と対角線ADとの角度が30度ですから括弧内の長さは8sin30°=4になりますね。図を書いて眺めて下さい。
No.1
- 回答日時:
1.
(1)△ABHが1:2:√3の三角形、△ACHが1:1:√2の三角形であることに気づけば、答えはすぐ出るでしょう。
(2)△ABCにおいて∠BAC=75°であるので、∠BACに余弦定理を用いればcos75°が求められます。
(3)sin15°=sin(90°-75°)=…
2.
例えば、△ABDと△CBDがくっついてできた四角形であると考えましょう。
それぞれの底辺は7、それぞれの高さの合計は8sin60°で求まります。
あとは面積を求めるだけです。
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