図形の宿題の助け

見てわかる、図形の宿題。

図に記された事実から定理を選び、足りない長さを求め、面積と周の長さを区別します。例題、証明の理由、説明つきの練習を追います。

iPhoneとiPad · 無料でダウンロード

学校の図形:印のついた図、直角三角形、相似、角、面積。

手で触れられそうに並んだ、青と白の図形

実際の問題で確かめる

直角があるから、その関係は成り立ちます。

出発点は、直角という条件です。与えられた直角を挟む辺から、斜辺がどう決まるかを追います。

図形の宿題の助け · 例題

直角三角形の直角を挟む辺は 6 cm と 8 cm です。斜辺を求めます。

直角を挟む辺が 6 cm と 8 cm の直角三角形たて 6 cm の直角を挟む辺と、よこ 8 cm の直角を挟む辺が、印のついた直角で交わっています。向かいの辺には c とあります。
印のついた直角を使います。向かいの辺が斜辺です。
答え10 cm

解き方を学ぶための例題です。

  1. 1

    条件を確かめる

    直角三角形なので、三平方の定理が使えます。

  2. 2

    いちばん長い辺に名前をつける

    c を、直角の向かいにある斜辺とします。

  3. 3

    関係を使う

    c² = 6² + 8² = 36 + 64 = 100。

  4. 4

    平方根を読み取る

    c = 10 cm です。辺の長さは正で、10はどちらの直角を挟む辺よりも長いです。

Lirnoで試す

図を会話に入れます。

ラベルと印をふくめ、図の全体をLirnoで写真に撮ります。計算の前に、どの事実で定理が使えるのかを聞きます。

ここから始める

印を読む。規則を選ぶ。理由を説明する。

  1. 01

    印を読む

    与えられている長さ、角の記号、平行線、長さが等しい印を挙げます。

  2. 02

    関係を選ぶ

    わかっている事実を、条件を満たす定理に合わせます。

  3. 03

    結論を説明する

    必要な単位をつけ、結果が図からなぜ従うかを説明します。

図に記された事実を読む

印刷された三角形は、縮尺どおりでないことがあります。書いてある長さ、角の大きさ、決まった印を使います。小さい正方形は直角を定めます。同じ刻み印は、長さが等しいことを示します。平行線の矢印は、角の定理の理由になる関係を与えます。見た目が直角なだけでは、足りません。

与えられた事実と、結論とを分けます。2つの辺が等しいと証明するよう問われたら、見た目を証明にはできません。Lirnoに写真を送るときは、指示とすべての印を入れます。説明が、手元と同じ事実を使うためです。

斜辺か、足りない直角を挟む辺を求める

三平方の定理は直角三角形に使います。a² + b² = c² で、c は直角の向かいです。直角を挟む辺が 6 cm と 8 cm なら、c² = 36 + 64 = 100 なので、c = 10 cm です。図形の長さには、正の平方根を使います。結果は、どちらの直角を挟む辺よりも長くなるはずです。

斜辺が 17 cm で、一方の直角を挟む辺が 8 cm なら、もう一方の直角を挟む辺 b は、b² = 17² − 8² = 289 − 64 = 225 を満たします。したがって b = 15 cm です。平方を足すのはまちがった立式です。17 cm は、すでに斜辺だからです。代入の前に、辺へ名前をつけます。

三角形の角と、一直線の角を使う

ふつうの平面図形では、三角形の内角の和は 180° です。2つが 48° と 67° なら、残りの角は 180° − 48° − 67° = 65° です。一直線をつくる隣り合う2つの角の和も 180° です。その直線上の角が 112° なら、隣の角は 68° です。

数だけを見て、規則を選ばないでください。図の中で、三角形なのか直線なのかを特定します。平行線が与えられているときは、どの同位角または錯角を使っているかを述べます。書いた理由が、角の計算と、それを成り立たせる条件とをつなぎます。

相似を使う前に、対応する辺を合わせる

相似な三角形では、対応する角が等しく、対応する辺の長さが比例します。AB が DE に対応し、AB = 4 cm、DE = 10 cm だとします。1つ目の三角形から2つ目への相似比は 10/4 = 2.5 です。BC = 6 cm が EF に対応するなら、EF = 6 × 2.5 = 15 cm です。

比の向きは、そろえたままにします。大きい三角形から小さい三角形に戻るには、2.5 で割ります。長さは相似比に合わせて変わり、面積はその2乗に合わせて変わります。対応する長さの相似比が 2.5 なら、面積比は 6.25 です。回転しても、ラベルのついた部分の対応は変わりません。

面積と周の長さを区別する

長さ 7 cm、幅 3 cm の長方形では、面積は 7 × 3 = 21 cm² です。周の長さは 2(7 + 3) = 20 cm です。面積は面の広さ、周の長さは境界の長さです。2つの答えは数が近くても、表す量は違います。

三角形の面積は、底辺と垂直な高さの積の半分です。底辺 10 cm、垂直な高さ 4 cm なら 20 cm² です。選んだ底辺に垂直でないかぎり、傾いた辺を高さの代わりにはできません。三角形の外に出た高さでも、正しい高さになります。

証明を、つながった文として書く

証明では、結論のそれぞれに理由が要ります。等しい2辺が与えられた二等辺三角形では、その辺の向かいの角は等しいです。残りの角が 40° なら、等しい2つの角は残りの 140° を等しい部分に分け、それぞれ 70° です。辺が等しいという条件が、角が等しいという主張の理由になります。

証明をすべて書き直してもらうのではなく、根拠が不足している最初の記述をLirnoに指摘してもらいましょう。定理を使う条件、図の記号の対応、最終的な量の単位を確認します。よい説明は、計算の前に、その関係を使える理由を示します。

情報から答えが1つに決まるかを確かめる

辺の長さが2つだけでは、三角形は決まりません。6 cm と 8 cm の辺が斜辺 10 cm を与えるのは、そのあいだの角が 90° だと書いてあるときだけです。3番目の辺 c が指定されていなければ、三角不等式は 2 < c < 14 cm を要求します。長さを1つには選びません。この例を三平方の定理の問題として扱う前に、直角の印を読みます。

1つに決まるかの確かめは、面積でも役立ちます。底辺 10 cm の三角形は、面積を決めるのに垂直な高さが必要です。傾いた辺が 6 cm というだけでは、その高さとして代入できません。図が答えを与えているように見えても、ラベルがそうでないなら、絵から見積もらず、あとどの事実が必要かを説明します。

次の小さな成功

方法は、印のついた事実に選ばせます。

計算の前に、どの情報で定理が使えるかを言います。スケッチは事実を整理するのに役立ちますが、見た目だけでは、直角も、等しい辺も、特定の縮尺も決まりません。

短い練習問題

直角三角形の、互いに垂直な直角を挟む辺は 5 cm と 12 cm です。斜辺はいくらですか。結果がもっともらしいことは、どう確かめられますか?

ヒントをください

直角という条件があるので、2つの直角を挟む辺の平方を足せます。斜辺は直角の向かいにあり、どちらの直角を挟む辺よりも長いはずです。

理由を見せてください

斜辺の平方は 5² + 12² = 25 + 144 = 169 cm² です。長さは √169 = 13 cm です。結果は 5 cm と 12 cm のどちらよりも大きく、そのとおりであるはずです。

自分の課題に合わせる

自分の宿題にも、この方法を使ってみましょう。

13 cm が斜辺で、5 cm が一方の直角を挟む辺なら、足りない直角を挟む辺は、平方を引いて求めます。計算の前に、その変え方を説明します。印のついた図と立式が合っているか、Lirnoに確かめてもらいます。

質問をLirno用に合わせる →

つまずく前に、間違いを確認

小さな点が3つ。
もっと確かな解答へ。

この練習が実際に試している方法の部分を見てください。先に確かめるまちがいは、この3つです。

01

絵を証明として扱う

長く見える辺が、長いと印されているとは限りません。ラベル、与えられた文、定理の条件を使います。どの事実を使ったかを説明するとき、もとの図が見えるようにしておきます。

02

まちがった辺を選ぶ

斜辺は直角の向かいです。まずその関係に名前をつけます。わかっている2つの長さの平方を足すのが正しい立式なのは、その長さが直角を挟む辺であるときだけです。

03

平方した長さで止まる

平方の和が出すのは、平方した長さです。辺の長さには正の平方根をとり、最後の答えでは cm² ではなく cm を使います。

別の場合を試す

同じ考え方。
新しい判断。

説明を開く前に、自分でやってみてください。これらの独自の課題は方法の別の部分を試すので、見覚えのある答えだけでは足りません。

01

足りない直角を挟む辺は、斜辺とは別です

直角三角形の斜辺は 13 cm、一方の直角を挟む辺は 5 cm です。もう一方の直角を挟む辺を求めます。

自分の理由を比べる

足りない直角を挟む辺を b とします。13 cm の辺は直角の向かいなので、5² + b² = 13² です。

すると b² = 169 − 25 = 144 なので、b = 12 cm です。長さには正の平方根を使います。確かめは、25 + 144 = 169 で、13 cm がいちばん長い辺であることです。

覚えておきたいポイント: 与えられた2つの平方を足すと、斜辺を直角を挟む辺として扱うことになります。

02

相似比と面積比

相似な2つの長方形で、対応する辺は 4 cm と 12 cm です。小さい面積は 20 cm² です。大きい面積はいくらですか?

自分の理由を比べる

相似比は 12/4 = 3 です。長さも幅も3倍です。

したがって面積比は 3 × 3 = 9 で、20 × 9 = 180 cm² になります。面積を3倍するだけだと 60 cm² になり、もう1つの次元が抜けます。

覚えておきたいポイント: 相似な平面図形では、相似比に k、面積比に k² を使います。

1分で理解を確かめる相似な図形の相似比は2です。面積比はいくらですか?

説明を読む

長さも幅も2倍なので、面積比は4です。

用意された質問 · 選んだ答えは、このページの中だけに残ります。

よりよい質問をする

自分の課題に合わせて
調整できる質問例。

これを課題といっしょにLirnoへ貼ってください。自分の取り組みを足し、どこで助けが必要かを書いてください。

これは、直角を挟む辺が 6 cm と 8 cm の直角三角形です。なぜ平方を足すのかを説明し、答えは先に見せずに、同じ種類の問題を出してください。

解答の確認

図形の主張は、どれもたどれるようにします。

  • 図の情報は、与えられているか、証明されている
  • 定理の条件が満たされている
  • 対応する辺と角が、合っている
  • 答えの単位と桁が正しい

よくある質問

図形についての質問

三平方の定理では、いつ平方を足し、いつ引きますか?

直角を挟む辺の平方を足すと、斜辺の平方が求まります。足りない直角を挟む辺を求めるには、斜辺の平方から、わかっている直角を挟む辺の平方を引きます。どちらも、直角三角形だと確定していることが必要です。長さには正の平方根をとります。

印刷された図を、測ってもよいですか?

測ることを問題がはっきり求めているときだけです。そうでなければ、与えられた長さと印を使います。絵は縮尺どおりでないことがあるからです。

辺の長さを2倍にすると、面積も2倍になりますか?

相似な図形では、相似比が2なら面積比は4です。面積は、長さの比の2乗で変わります。

三角形の面積には、どの高さを使いますか?

選んだ底辺から、向かいの頂点までの垂直な距離を使います。傾いた辺が、自動的に高さになるわけではありません。垂線は三角形の外に出ることもあります。

土台を確かめる

出典ともっと読むもの

このページの例は、独自の学習用の練習です。これらの資料は、もとになる概念を説明します。

Rocket Digital Limitedが、HomeworkPathのために公開しています。 これらのガイドの用意のしかた →

この先へ

次の課題に役立つ
学習ガイド。

次の図が、わかる。

ラベルのついた図をLirnoに持っていき、どの関係が使えるかを聞きます。

iOS版のLirnoを入手

iPhoneとiPad · 無料でダウンロード