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§1 図形の基礎と移動 (7時間) ① 直線と角 《直線と線分》 直線 まっすぐに限りなくのびている線 A 線分 B 直線の一部分で,両端のあるもの A 半直線 直線AB 線分AB B 直線の一部分で,一方に端があり,他方が限りなくのびて いるもの A 半直線AB B B 1点を通る直線は何本もあるが, 2点を通る直線は1本しかない。 A 《2点A,B間の距離》 2点A, B を結ぶ線のうち, 線分ABがもっとも短い。 A B 線分ABの長さを,2点A, B^^間 の距離 という。 線分ABの長さを,ABで表すこ とがある。 《2つの直線》 直線XYと点Pを通る直線をかく。 P 2つの直線は,交わる場合と交 わらない場合があり,交わるとき には角ができる。 X Y 《角》 A 右の図のような角を, ∠ABC と表し,角ABC と読む。 辺 ∠ABC の大きさを,∠ABC で表すことがある。 ∠ABC のことを,単に,∠B b B 辺 C や∠b で表すことがある。 右の図の色をつけた部分の角を,記号を使って表しなさい。 ∠POS または,∠SOP P S O R Q 《垂直と垂線》 2直線AB, CDが交わってでき C る角が直角であるとき,ABとCD は 垂直 であるといい, AB⊥CD と表す。 A B 2直線ABとCDが垂直であると D き,その一方を,他方の 垂線 と いう。 C 線分CH(点Cから直線ABにひ いた垂線)が,もっとも短い。 この線分CHの長さを, 点Cと直線ABとの距離 という。 A H B 《垂直二等分線》 線分の両端からの距離が等しい l 垂直二等分線 点を,その線分の 中点 という。 線分の中点を通り,その線分と 垂直に交わる直線を,その線分の 垂直二等分線 という。 垂直二等分線で折り曲げると, 線分の両端の対応する点が重なる。 A M 中点 B 《垂直二等分線上の点》 l P 線分ABの垂直二等分線^^l^ 上に点 Pをとると,直線^^l^ で折り曲げたと き2点A, Bが重なり合うことから, P PA=PB となる。 また,2点A, Bからの距離が等 しい点は,線分ABの垂直二等分 線上にある。 A B P 《平行》 点Pを通り直線CDに平行な直線 ABをひく。 P A B C D 2直線AB, CDが交わらないとき, ABとCDは 平行 であるといい, AB^^//^^CD と表す。 《平行線と距離》 2直線^^ ^l, m^^が平行である時, 点Pを^^ ^l^ 上のどこにとっても,点P l と直線^^m^ との距離は一定である。 この一定の距離を, 平行な2直線^^ ^l, m^^間の距離 という。 m P P P ② 図形の移動 《三角形の移動》 移動 図形の形や大きさを変えずに,位置だけを変えること。 移動によって移りあう点を,対応する点という。 下にいくつかの三角形がある。三角形①をどのように移動すれば, 三角形②,③,④に重ね合わすことができるだろうか。 A ② ① B ③ C ④ 3点A, B, C を頂点とする三角形を,記号 △ を使って, △ABC と表す。 《平行移動》 平行移動 図形を,一定の方向に一定の距離だけずらす移動 △A’B’C’^^は,△ABC^^を矢印OP^^の方向に^^OP^^の長さだけ平行移 動させたものである。 P (1) 対応する点を結ぶ線をかき入 れなさい。 (2) (1)でかいた線分の長さと位置 A’ O A の関係を答えなさい。 長さが等しい B’ AA’^^=^ BB’^^=^ CC’ 平行である AA’^^//^^BB’^^//^^CC’ B C C’ 平行移動 対応する点を結ぶ線分は平行で,その長さは等しい。 下の △ABC^^を,矢印の方向に矢印の長さだけ,平行移動させ てできる △A’B’C’^^をかきなさい。 A’ A B’ B C’ C 《対称移動》 対称移動 図形を,1つの直線を折り目として折り返す移動 折り目の直線を 対称の軸 という △A’B’C’^^は,△ABC^^を直線^^l^ を対称の軸として対称移動させ l たものである。 A A’ (1) 対応する頂点を結ぶ線をかき 入れなさい。 (2) (1)でかいた線分と直線^^l^ との間 の関係を答えなさい。 B B’ 折り目でおると線分は重なるので, 対称の軸から対応する点までの 長さが等しい。 C C’ また,直線180.を等分するので,線分と直線^^l^ は垂直に交わる。 対称移動 対応する点を結ぶ線分は,対称の軸によって垂直に2等分される。 (対称の軸は,対応する点を結ぶ線分の垂直二等分線である。) 下の △ABC^^と四角形ABCD^^を,直線^^l, m^^を対称の軸として, 対称移動させてできる △A’B’C’^^と四角形A’B’C’D’^^をかきなさい。 l m A A’ A D D’ B B B’ C C’ C C’ B’ A’ 折り曲げた時,ぴったり重なる折り目をかき入れなさい。 京都府福知山市 福岡県古賀市 岩手県 一方通行 二方向通行 折り目の両側がぴったり重なる図形がある。 直線(折り目)を対称の軸として,対称移動させたとき,もとの図 形に重ね合わせることができる図形を,線対称 な図形という。 下の図形を,直線^^l, m^^を対称の軸として,対称移動させてで きる図形をかきなさい。 l m 《回転移動》 回転移動 図形を,1つの点を中心として,一定の角度だけ回転させ る移動 中心とする点を 回転の中心 という。 A △A’B’C’^^は,△ABC^^を点Oを回転の 中心として,時計回りの方向に^^60.だけ 回転移動させたものである。 (1) 対応する点を結ぶ線をかき入れなさい。 (2) ∠AOA’,∠BOB’, ∠COC’を求めなさい。 ∠AOA’=∠BOB’=∠COC’=60° O (3) OAとOA’,OBとOB’,OCとOC’の関係を求 B C 60° B’ めなさい。 OA’=OA’, OB’=OB’, OC’=OC’ C’ A’ 回転移動 対応する点は,回転の中心から等しい距離にあり,対応する点と 回転の中心を結んでできる角の大きさは,すべて等しい。 下の △ABC^^を点Oを回転の中心として,時計回りの反対方向 に^^90.だけ回転移動させた △A’B’C’^^をかきなさい。 C’ A A’ B B’ O C 下の △ABC^^を点Oを回転の中心として,時計回りの方向に^180. だけ回転移動させた △A’B’C’^^をかきなさい。 A B C’ O B’ A’ C 180.だけ回転移動させたとき,対応する点と回転の中心を結んだ線 分は直線になり,回転の中心は中点になる。 このような,180.の回転移動を 点対称移動 という ある点Oを中心として180.まわすと,もとの図形にぴったり重なる 図形を,点対称 な図形という。 点対称な図形の,回転の中心をかき入れなさい。 下の △ABC^^と右の図形をそれぞれ点O,O’を回転の中心として, 点対称移動させた △A’B’C’^^と図形をかきなさい。 C’ B’ A O A’ B C O’ 下の △ABC^^を △A’B’C’,△A”B”C”^^に重ね合わせるには,ど のように移動させればよいか,図にかき入れなさい。 A B B” C C’ A” B’ C” A’ 下の △ABC^^を △A’B’C’,△A”B”C”^^に重ね合わせるには,ど のように移動させればよいか,図にかき入れなさい。 A B B” C C’ A” B’ A’ O C” 回転の中心が求められれば, 1回の回転移動で重ね合わせられる。 図形を重ね合わすとき,次の移動方法でできる。 対応する点を結んだ線分が平行,または1本で, 図形が裏でないとき, 平行移動 (線分の長さが等しい) 図形が裏のとき, 対称移動 (線分の長さがちがう) 対応する点を結んだ線分が平行でなく, 図形が裏でないとき, 回転移動(重なっている点がある ときは,その点が回転の中心,な いときは対応する点を結んだ線分 の垂直二等分線の交点が回転の中 心になる) 図形が裏のとき, 平行移動と対称移動,または 回転移動と対称移動 の2回必要 下の △ABC^^を △A’B’C’^^に重ね合わせるには,どのように移動 させればよいか,図にかき入れなさい。 A B C C’ B’ A’ ③ 円とおうぎ形 《円》 点Oから等しい距離にある点を とっていくと,円になる。 点Oを中心とする円を,円Oと いい,円の周のことを円周という。 円周をたんに円ということもある。 点Oと円周上の点を結ぶ線分の 長さは,円周上の点をどこにとっ ても等しい。この長さが,円の 半径である。 O 半径 《弧と弦》 円周上に2点A, Bをとるとき, 弧AB 円周のAからBまでの部分を, ( ( 弧ABといい, AB と書く。 また,ABの両端の点を結んだ 線分を,弦ABという。 O 円の中心を通る弦は,その円の 直径である。 A 弦AB 弧AB B 《中心角とおうぎ形》 円の中心Oと円周上の2点A, B を結ぶと∠AOB^^ができる。 ∠AOB ( ( 中心角∠AOB^^に対する弧 AB AB に対する中心角 O 弧の両端を通る2つの半径とそ の弧で囲まれた図形を おうぎ形 という。 中心角 A おうぎ形 おうぎ形で,∠AOB^^をおうぎ形 の中心角という。 緑色の図形のように,中心角が 180.以上のおうぎ形もある。 弧 B 《線対称と点対称》 円の形をした紙を,円周上の点 l A, Bが重なるように2つに折る。 折った紙を広げると,折り目の 直線^^l^ ができている。 直線^^l^ は円の直径である。 O 円はどの直径についても線対称 な図形である。 直線^^l^ で折ると点A, Bが重なる ことから,直線^^l^ は弦ABの垂直二 等分線である。 円は点対称な図形でもある。 おうぎ形も線対称な図形である。 A B 《円と直線》 円Oの半径OAに垂直な直線 l^^を 引き,円周との交点をP, Qとする。 直線 l^^をAの方向にずらしてい くと,2つの交点はしだいに近づ いていき,円周上の点Aと重なる。 O 円と直線が1点で交わるとき, l P 直線は円に 接する という。 Q 直線 l^^が円Oに接しているとき, 直線 l^^を円Oの 接線, 点Aを 接点 という。 l A 接点 円の接線の性質 円の接線は,その接点を通る半径に垂直である。 接線 点Aを接点とする円Oの接線を,図にかき入れなさい。 O A END