(33)相似な図形の面積と体積
1辺の長さが1cm、2cm、3cmの正方形があるとき、
周の長さは、それぞれ1×4=4cm、2×4=8cm、3×4=12cmとなります。
よって、辺の長さの比は、4:8:12=1:2:3
つまり、相似比1:2:3と同じになります。
しかし、面積はそれぞれ、1×1=1cm
2
、2×2=4cm
2
、3×3=9cm
2
となり、
面積の比は、1:4:9=1
2
:2
2
:3
2
つまり、相似比の2乗の比と同じになります。
一般に、相似比a:bの相似な図形があるとき、
周の長さの比は、a:b
面積の比は、a
2
:b
2
となります。
次に、1辺の長さが1cm、2cm、3cmの立方体があるとき、
表面積はそれぞれ、
1×4=4cm
2
、4×4=16cm
2
、9×4=36cm
2
となり、
表面積の比は、4:16:36=1:4:9=1
2
:2
2
:3
2
つまり、相似比の2乗の比と同じになります。
しかし、体積はそれぞれ、1×1×1=1cm
3
、2×2×2=8cm
3
、3×3×3
=
27cm
3
となり、1:8:27=1
3
:2
3
:3
3
つまり、相似比の3乗の比と同じになります。
一般に、相似比a:bの相似な図形があるとき、
面積(表面積、底面積、速面積)の比は、a
2
:b
2
体積の比は、a
3
:b
3
となります。
では、問題です。
(1)
下の図のように、三角形を底面と平行に2辺を3等分するように切断するとき、
a:b:cの面積の比を求めなさい。
(2)
下の図のように、円錐の母線を3等分するように水平方向に切断したとき、
a:b:cの側面積の比と体積の比を求めなさい。
(3)
ウルトラマンの身長は40m、体重は35000トンです。これは、人間と比べて、太っているのでしょうか。やせているのでしょうか。(比重が大きいのか、小さいのかを考えてください。)(人間は、身長2mで、100kgとします。)