【中3数学】AB=10cm,BC=26cm の長方形を BF で折ると C が辺 AD 上の E に重なる。線分 DF の長さは?

中3数学

今日の1問は、中3数学。一見すると、折り紙の動きが入っていて複雑そうに見えますが、折り返しの性質に気づけば、直角三角形の計算だけで求められます♪

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今日の問題

AB = 10cm,BC = 26cm の長方形 ABCD の紙がある。辺 CD 上に点 F をとり、線分 BF を折り目として折ると、頂点 C が辺 AD 上の点 E にちょうど重なった。このとき、線分 DF の長さを求めよ。

AB=10cm,BC=26cmの長方形ABCDを線分BFで折り頂点Cが辺AD上の点Eに重なるとき線分DFの長さを求める問題の図

まずヒント

折る前と折ったあとで、長さは変わりません。BC と同じ長さの線分、CF と同じ長さの線分を探してみましょう。

直角三角形がいくつか見つかります。

解き方

ステップ1 折り返しの性質を使う

C が E に重なるので、BE = BC = 26cm、EF = CF です。

ステップ2 AE と ED を求める

直角三角形 ABE で、三平方の定理より AE2 = 262 − 102 = 576 なので AE = 24cm です。AD = BC = 26cm より ED = 26 − 24 = 2cm です。

ステップ3 方程式をつくる

DF = x cm とおくと、CF = CD − DF = 10 − x なので、EF = CF = 10 − x です。直角三角形 EDF で、三平方の定理より 22 + x2 = (10 − x)2 です。

ステップ4 方程式を解く

4 + x2 = 100 − 20x + x2 より、20x = 96、x = 4.8 です。

答え

4.8cm(24/5 cm)

DF = 4.8cm です。

ひらめきで解く方法

折り目 BF は、C と E を結ぶ線分の垂直二等分線です。だから BE = BC,FE = FC がすぐに使えます。

最初の三平方の定理で出てくる 10,24,26 は、5 : 12 : 13 の直角三角形の 2 倍です。覚えておくと AE = 24cm が一瞬で出ます。

間違えやすいところ

  • CF と DF を混同して、EF = DF としてしまう。
  • ED を 26 − 10 などと誤って計算してしまう。
  • 直角三角形 EDF の斜辺を ED と取り違えて、三平方の定理の式を立てる。

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