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中3数学「後期期末対策テスト問題」よく出る問題を徹底解説!

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中3数学「後期期末対策テスト問題」よく出る問題を徹底解説!です。後期期末テストが迫ってきましたね。今回のテスト範囲は「相似な図形」が中心。相似の条件、相似比と面積・体積の関係、証明問題など、高校数学にもつながる重要な単元です。

「どの相似条件を使えばいいのか迷う…」「証明問題の書き方が難しい…」「相似比を使った面積や体積の求め方がよくわからない…」と悩んでいる人も多いかもしれません。でも、ポイントを押さえてしっかり練習すれば、確実に得点できる単元です!この記事では、テストによく出る問題を厳選し、解き方のコツをわかりやすく解説します。しっかり復習して、テスト本番で高得点を目指しましょう!

テスト 範囲
中1数学 前期中間 正負の数・指数計算・四則計算
中1数学 前期期末 一次方程式
中1数学 後期中間 比例反比例
中1数学 後期期末 平面・空間図形・資料の整理
中2数学 前期中間 文字式の計算
中2数学 前期期末 連立方程式
中2数学 後期中間 一次関数
中2数学 後期期末 図形の性質と証明・確率
中3数学 前期中間 展開・因数分解・平方根
中3数学 前期期末 二次方程式
中3数学 後期中間 二次関数
【今回】中3数学 後期期末 相似・三平方の定理
※テスト範囲が違うときは、上記を参照にリンク先へ
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後期期末対策テスト問題(中3数学)

【対策問題】三角形の相似条件と証明

相似な図形
図で、∠A=∠D、∠C=∠Fが等しいとき、△ABCと△DEFが相似であることを証明せよ。

【解答】
△ABCと△DEFにおいて
∠BAC=∠EDF(仮定)…①
∠BCA=∠EFD(仮定)…②

①②より、2組の角がそれぞれ等しい。
よって、△ABC∽△DEFとなります。

■三角形の相似条件

  • 3組の辺の比がすべて等しい。
  • 2組の辺の比とその間の角がそれぞれ等しい。
  • 2組の角がそれぞれ等しい。

■理由になりうるもの

  • 仮定より
  • 共通だから
  • 対頂角だから
  • ℓ//mで錯角が等しいから
  • ℓ//mで同位角が等しいから
  • 弧ABの円周角だから
  • 中点連結定理より

などがあります。しっかり、問題を文を読んで、上記の(理由)になりえないか探しましょう。また、相似の証明では、「2組の角がそれぞれ等しい。」の条件にならないかを探り、証明していくのが王道です。それが該当しないとき、辺の長さや辺の比から、他の条件を探っていきます。

【対策問題】平行線と線分の比

次の図を見て、問いに答えなさい。

(1)AD=8、AB=12、DE=6、DE//BCのとき、BCの値を求めよ。
(2)AD=6、AB=9、AC=12、DE//BCのとき、AEの値を求めよ。
(3)AB=18、DE=3、BC=9、DE//BCのとき、BDの値を求めよ。
(4)AD=10、DE=3、BC=9、DE//BCのとき、BDの値を求めよ。

次の図を見て、問いに答えなさい。

(5)DE=6、BC=9、DA=4、DE//BCのとき、ACの値を求めよ。
(6)AE=9、AB=15、DA=6、DE//BCのとき、ACの値を求めよ。
(7)次の図で、DE=9、BC=15、AE=6、DE//BCのとき、ABの値を求めよ。

次の図を見て、問いに答えなさい。

(8)AD=4、DB=8、AE=5、DE//BCのとき、CEの値を求めよ。
(9)AD=3、DB=7、AC=20、DE//BCのとき、CEの値を求めよ。
(10)BC=8 、D、Eがそれぞれ辺AB、辺ACの中点であるとき、DEの値を求めよ。

【解答】

■相似の三角形の線分比の求め方

  1. 相似の組を見つけ出す。「帽子型」と「砂時計型」が中心。
  2. 対応する辺に気をつけて、比例式を完成。
  3. それを解く。普通、簡単な整数比で表すので、小数や分数の場合は、両方の倍数をかけるなどして整理する。
  1. 9
  2. 8
  3. 12
  4. 20
  5. 6
  6. 9
  7. 9
  8. 10
  9. 14
  10. 4

【対策問題】線分の比と相似比

【問1】
相似な図形
図は、△ABC∽△DEFでAB=4、DE=8です。

(1)相似比を求めなさい。
(2)辺ACの長さを求めなさい。

【問2】
相似な図形
図において、△ABC∽△DEFのとき、AB=6、AC=5、DE=12のとき、辺DFの長さを求めなさい。

【解答】
【問1】
(1)相似比を表すと
AB:DE=4:8
=1:2

(2)辺ACの長さを求めると
AC=xとして、
2:1=6:x
2x=6
x=3

したがって、AC=3となります。

【問2】
相似比は6:12=1:2だから、DF=xとすると
1:2=5:x
x=10
よって、DF=10となります。

■相似な図形
1つの図形を、形を変えずに拡大または縮小して得られる図形は、もとの図形と相似であるといい、記号∽を使って表します。相似な図形図では、△ABCと、その各辺を2倍に拡大した△DEFがあります。2つの三角形が相似であることを記号∽を使って表すと
△ABC∽△DEFとなります。(対応させる必要があります。)

辺ABと辺DEの長さの関係は、
DE=2AB(もし、3倍に拡大されたものであるのなら、DE=3AB)

∠Aと∠Dの大きさの関係は
∠A=∠D

【対策問題】中点連結定理

【問1】次の図の△ABCで、点D,E,Fは、それぞれ辺AB、BC、CAの中点です。辺DEFの周の長さを求めなさい。
中点連結定理問題1

【問2】次の図の△ABCで、辺BCの中点をD、辺CAを3等分する点E,Fとし、ADとBFの交点をGとするとき、次の問いに答えなさい。
中点連結定理問題2
(1)DEの長さを求めなさい。
(2)BGの長さを求めなさい。

【解答】
【問1】
DF=1/2BC=5.5cm
DE=1/2AC=6cm
EF=1/2BA=5cm
よって、辺DEFの周の長さは
5.5+6+5+=16.5cm

(答え)16.5cm

【問2】
(1)△CBFで中点連結定理を使う。
(答え)5cm

(2)△ADEで中点連結定理を使い、BF-GFでBGの長さを求める。
(答え)7.5cm

【対策問題】相似な図形の面積

【問1】次の図について、次の問いに答えなさい。
相似な図形の面積比問題1
(1)△ABCと△DBEの相似比を求めなさい。
(2)△ABCと△DBEの周の長さの比を求めなさい。
(3)△ABCと△DBEの面積比を求めなさい。

【問2】次の図で、四角形ABCDと四角形EBGFはいずれも正方形で、PとQの面積比は、4:5です。これについて、次の問いに答えなさい。
相似な図形の面積比問題2
(1)Qの面積を求めなさい。
(2)GCの長さを求めなさい。

【解答】

相似比がa:bならば
・周の長さの比はa:b
・面積の比はa2:b2

【問1】
(1)2:1
(2)2:1
(3)4:1

【問2】
(1)20cm2
(2)2cm

【対策問題】相似な立体の表面積・体積

【問1】図のように、相似な2つに四角柱P,Qがあって、PとQの相似比は4:3である。このとき次の問いに答えなさい。
相似な立体の表面積・体積問題1
(1)Qの表面積が135cm2のとき、Pの表面積を求めなさい。
(2)Pの体積が192cm3のとき、Qの体積を求めなさい。

【問2】図のような円錐を、母線OAを3等分する点B,Cを通り、底面に平行な平面で切って、3つの立体P,Q,Rに分けるとき、次の問いに答えなさい。
相似な立体の表面積・体積問題2
(1)立体Pと立体Qの側面積の比を求めなさい。
(2)OH=18cm,AH=6cmとするとき、立体Rの体積を求めなさい。

【解答】

相似比がa:bならば
・表面積の比はa2:b2
・体積の比はa3:b3

【問1】
(1)16:9=x:135
9x=2160
x=240

(答え)240cm2

(2)64:27=192:x
64x=5184
x=81

(答え)81cm3

【問2】
(1)1:4

(2)
立体の体積
=1/3×36×18
=216

求める体積R
=216×19/27
=152

(答え)152cm3

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