平行線と線分の比(中点連結定理)

三角形と平行線でできる線分の比、平行線にはさまれた比、中点連結定理を図でわかりやすく解説。相似を使って辺の長さを求める代表問題が解けるようになります。

このページのゴール

平行線と線分の比・中点連結定理を使って、辺の長さを求められるようになる。

三角形に平行線を引くと、辺が同じ比に分かれます。これは相似の代表的な使いどころ。入試の長さ問題でよく出ます。中点連結定理までまとめて攻略しましょう。

三角形と平行線の比

△ABC で、辺BCに平行な直線が AB、AC を D、E で切るとき、

AD:DB=AE:EC,AD:AB=AE:AC=DE:BCAD:DB=AE:EC,\qquad AD:AB=AE:AC=DE:BC

ABCDEDE∥BC

なぜ比が等しい?(相似だから)

DE∥BC だと、△ADE と △ABC は相似になります(∠A が共通、DE∥BC より同位角が等しい=2組の角)。相似な図形では対応する辺の比が等しいので、AD:AB=AE:AC=DE:BCAD:AB=AE:AC=DE:BC が成り立つのです。

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セナ

平行線を引くと相似な三角形が現れるんだね!

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ホクト先生

そう。「平行 → 同位角・錯角が等しい → 2組の角 → 相似」。平行線を見たら相似を疑う、が合言葉だよ。

辺の長さを求める

例:AD=4, DB=2, AE=6AD=4,\ DB=2,\ AE=6 のとき ECEC は? AD:DB=AE:ECAD:DB=AE:EC より、

4:2=6:EC    4×EC=12    EC=34:2=6:EC \;\Rightarrow\; 4\times EC=12 \;\Rightarrow\; EC=3

理解チェック①

中点連結定理

三角形の2辺の中点を結ぶと、その線分は

やり方

  • 残りの辺(底辺)に平行
  • 長さは底辺の半分
ABCMNMN∥BC, MN=½BC

例:BC=10BC=10 なら、中点を結んだ MN=5MN=5

理解チェック②

やってみよう(練習問題)

✏️ やってみよう(練習問題)

  1. DE∥BC、AD=2, DB=3, AE=4AD=2,\ DB=3,\ AE=4 のとき ECEC は?
  2. DE∥BC、AD=5, AB=8, BC=16AD=5,\ AB=8,\ BC=16 のとき DEDE は?
  3. 中点連結で BC=20BC=20 のとき、中点を結んだ線分の長さは?
  4. 「平行線を見たら何を疑う」?
答えと解説を見る
  1. 2:3=4:EC2:3=4:EC2EC=122EC=12EC=6EC=6
  2. AD:AB=DE:BCAD:AB=DE:BC5:8=DE:165:8=DE:168DE=808DE=80DE=10DE=10
  3. 半分なので 1010
  4. 相似(2組の角が等しい三角形ができる)

おうちの方へ

平行線と比は「平行→同位角・錯角→2組の角→相似→対応する辺の比」という流れが背景です。丸暗記でなく「平行線があると相似な三角形ができる」と理解させると応用がききます。中点連結定理は「中点どうしを結ぶと平行&半分」とセットで覚えさせてください。

これで中3「相似」は完全攻略です! 相似は図形問題・三平方の定理・円の問題と組み合わさって、入試で何度も登場します。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • △ABCで DE∥BC のとき $AD:DB=AE:EC$、$AD:AB=AE:AC=DE:BC$。
  • 平行線にはさまれた線分の比は等しい。
  • 中点連結定理:2辺の中点を結ぶと、底辺に平行で長さは半分
  • もとは「相似(2組の角)」から導ける。
#平行線と比#中点連結定理#相似#中3数学