4分でわかる平行線と線分比の解き方

数的推理

平行線と線分比とは・線分比の公式

30秒でわかる平行線と線分比

平行線と線分比は、図形の中に平行な線があるとき、そこにできる相似な三角形を使って、線分の長さの比や面積を求める問題です。相似とは、形が同じで大きさだけが違うことです。相似な2つの三角形では、向きをそろえて重ねたときに同じ位置に来る辺(対応する辺)の長さの比が、どの辺でも同じになります。この比を相似比といいます。

上の図は三角形ABCで、辺AB上の点Dと辺AC上の点Eを結ぶDEが底辺BCと平行。ADとDBの比が2対1のとき、ABは3で、AEとECも2対1、DEとBCは2対3。下の図は、上の短い線分ABと下の長い線分CDが平行で、AとD、BとCを結ぶ線が点Oで交わる。ABとCDが2対3のとき、AOとODも2対3
上は平行線が三角形の中にある図、下は平行線が交わる点の両側にある図。どちらも、塗った2つの三角形が相似です

上のような形をピラミッド形、下のような形を砂時計形と呼ぶことにします。式の中の「∥」は平行、「△」は三角形を表す記号です。

ピラミッド形(DE∥BC)

AD:AB=AE:AC=DE:BCAD:AB = AE:AC = DE:BC(小さい三角形と大きい三角形の辺どうし)、AD:DB=AE:ECAD:DB = AE:EC(辺を分けた2つの部分どうし)

砂時計形(AB∥CD)

AO:OD=BO:OC=AB:CDAO:OD = BO:OC = AB:CD
  • ピラミッド形で、平行な2本の比 DE:BC と等しいのは、頂点Aから測った短い方と長い方の比 AD:AB です。辺を分けた部分どうしの比 AD:DB ではありません。
  • 砂時計形では、交わる点Oをはさんで向かい合う頂点どうし(AとD、BとC)が対応します。

平行な2本の線に別の1本の線が交わると、その線が上の平行線とつくる角と、下の平行線とつくる角は、同じ向きのものどうしで等しくなります。だから、平行線をはさんだ2つの三角形は、3つの角がそろって相似になります。この単元の問題は、ほとんどが「相似な三角形の組を見つけて、相似比を当てはめる」ことで解けます。

面積比の基本:高さが同じ三角形は底辺の比

面積を聞かれたときに使う道具は、もう1つあります。

三角形ABCを、頂点Aと底辺BC上の点Dを結ぶ線で2つに分けた図。左の三角形ABDは青、右の三角形ADCは橙。Aから底辺へ下ろした赤い破線が、2つに共通の高さ。BDとDCは3対2で、2つの三角形の面積も3対2
頂点Aが共通で、底辺BDとDCが同じ直線上にあるので、高さが同じです

三角形の面積は「底辺×高さ÷2」です。頂点が共通で、底辺が同じ直線の上に並んでいる2つの三角形は、高さが同じなので、面積の比は底辺の比と同じになります。

高さが同じ三角形の面積比

△ABD:△ADC=BD:DC\triangle ABD : \triangle ADC = BD : DC

試験での出方

受験先ごとの出やすさ(泉の集計による参考値)
国家総合職★★☆東京都★★☆
国家一般職★☆☆特別区★☆☆
国家専門職—ほぼ出ていない地方上級—ほぼ出ていない
市役所—ほぼ出ていない

三角形・図形の計量・円の問題でも、相似と線分比は道具としてよく使うので、ここで手順を固めておくと、ほかの図形の単元も解きやすくなります。

よく出るタイプ

平行線と線分比の問題は、次の4つのタイプに分けられます。カードを押すと、そのタイプの解き方に切り替わります。

次にやること

「平行線と線分比」の問題一覧(13問)

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