【中3数学】相似の証明の書き方を初心者でもわかるように解説|型を覚えれば簡単

相似の証明は、何を書けばよいか分からず苦手な人が多い単元です。この記事では、相似の証明の書き方を、4ステップの型にはめて、例題・よくある間違い・練習問題つきで解説します(中3「相似」第4回)。

この記事でわかること

  • 証明の4ステップの型(仮定と結論・対応する頂点・相似条件・結論)
  • 根拠の書き方(共通・対頂角・平行線の同位角・錯角・仮定より)
  • 対応する頂点を正しい順に書くこと
  • 「見た目が同じ」は根拠にならないこと

動画で確認したい方はこちら

モコロ先生とだいふくの掛け合いで進みます。動画は約10分です。

① 証明の型(4ステップ)

  • ① 仮定と結論を確認する
  • ② 対応する頂点を順に書く
  • ③ 相似条件を1つ選び、根拠を添えて示す
  • ④ 結論を書く

証明は料理のレシピです。順番どおりに書けば、だれが書いても同じ味になります。根拠は「共通」「対頂角」「平行線の同位角・錯角」「仮定より」の4つから選びましょう。

② 例題

例題1 DE∥BC のとき △ADE∽△ABC を証明しよう

∠DAE=∠BAC(共通)、∠ADE=∠ABC(DE∥BCの同位角)。2組の角がそれぞれ等しいので △ADE∽△ABC。

例題2 AB=8cm、AE=4cm(EはAB上)、AC=6cm、AD=3cm(DはAC上)のとき △ABC∽△AED を証明しよう

AB:AE=8:4=2:1、AC:AD=6:3=2:1、∠BAC=∠EAD(共通)。2組の辺の比とその間の角がそれぞれ等しいので △ABC∽△AED(対応は A→A、B→E、C→D)。

例題3 AB∥CD、ACとBDが点Oで交わるとき △OAB∽△OCD を証明しよう

∠AOB=∠COD(対頂角)、∠OAB=∠OCD(AB∥CDの錯角)。2組の角がそれぞれ等しいので △OAB∽△OCD。

例題4 ∠A=90°、AH⊥BC のとき △HBA∽△ABC を証明しよう

∠HBA=∠ABC(共通)、∠AHB=∠BAC=90°。2組の角がそれぞれ等しいので △HBA∽△ABC。

③ よくある間違い

間違い①:「見た目が同じだから相似」と書く

見た目は根拠になりません。∠A=∠D、∠B=∠E と分かっているなら、「仮定より2組の角が等しい」と、根拠を書きます。

間違い②:対応する頂点の順番を入れかえる

AB=9cm、AE=3cm、AC=6cm、AD=2cm のとき、△ABC∽△ADE と書くのは誤りです。AB:AE=9:3=3:1、AC:AD=6:2=3:1 なので、正しくは △ABC∽△AED。

間違い③:根拠や相似条件の名前を書き忘れる

「等しい」とだけ書かず、(共通)(対頂角)(仮定より)などの根拠と、「2組の角が…」という条件の名前を必ず添えます。

④ 練習問題

問1:AD=2cm、AB=6cm、AE=5cm、AC=15cm(DはAB上、EはAC上)のとき △ADE∽△ABC を証明しよう

問2:AO=3cm、CO=6cm、BO=2cm、DO=4cm のとき △OAB∽△OCD を証明しよう

問3:間違い②の △ABC∽△AED を証明しよう

答え

問1:AD:AB=2:6=1:3、AE:AC=5:15=1:3、∠DAE=∠BAC(共通)→ 2組の辺の比とその間の角 / 問2:OA:OC=3:6=1:2、OB:OD=2:4=1:2、∠AOB=∠COD(対頂角)→ 2組の辺の比とその間の角(対応は A→C、B→D) / 問3:AB:AE=3:1、AC:AD=3:1、∠BAC=∠EAD(共通)→ 2組の辺の比とその間の角

まとめ

① 確認 仮定と結論
② 対応 頂点を順に書く
③ 条件と根拠 相似条件を1つ選び、根拠を添える
④ 結論 △○○∽△○○ と書く

次回は「三角形と線分の比」。DE∥BC のときの比例式を学びます。

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