「三角形の面積」の求め方は覚えているでしょうか。「(底辺)×(高さ)÷2」という公式を小学校で習ったはずです。
では、底辺や高さが分からなかったら、どのように計算すればよいのでしょうか。
今回は、「直角二等辺三角形」の意外と知らない面積の求め方について考えてみましょう!
問題
次の直角二等辺三角形の面積を求めなさい。
筆者作成
これだけで、面積を求めることができるのでしょうか。
「三平方の定理を使って…」と考えた方もいるかもしれません。確かにその方法でも求めることができますが、小学校の知識だけで計算することが可能です。
さて、今回の問題の答えは「9cm²」です。
解説
実は直角二等辺三角形の場合、次のような公式で面積を求めることが可能です。
【直角二等辺三角形の面積】
(斜辺)×(斜辺)÷4
今回の場合は、「6×6÷4=9」という計算をしています。
では、なぜこのような公式が成り立つのでしょうか。
それを考えるために、「ひし形の面積」から順に考えてみましょう。
ひし形は、2本の対角線が垂直に交わります。そのため、面積を求めるには次のような計算を行います。下図と合わせて確認すると「÷2」がされている理由も分かりますね。
【ひし形の面積】
(対角線)×(対角線)÷2
筆者作成
さて、次に「正方形の面積」について考えましょう。
正方形はもちろん「(一辺)×(一辺)」なのですが、実はもうひとつ計算方法があります。それは、ひし形と同じ計算方法です。
正方形も、ひし形と同じく対角線が垂直に交わるので、「正方形は、ひし形の仲間」と考えることができます。
よって、面積の計算方法も同じものを使うことが可能です。
【正方形の面積】
(対角線)×(対角線)÷2
筆者作成
さて、ここまで来ると、気がついた方も多いのではないでしょうか。
直角二等辺三角形は、正方形を二等分した図形です。正方形では「対角線」と呼んでいた部分が、分割したことによって、直角二等辺三角形の「斜辺」になりました。
面積は正方形の半分なので、次のようになります。
【直角二等辺三角形の面積】
(正方形の面積)÷2
=(対角線)×(対角線)÷2÷2
=(斜辺)×(斜辺)÷4
まとめ
三角形の面積は「(底辺)×(高さ)÷2」だと思い込んでいると解けない問題でした。
実は直角二等辺三角形では「(斜辺)×(斜辺)÷4」という計算方法があります。
この公式を知らなくても、「正方形の半分だ」と気がついた方は解けたはずです。
自分の知っている知識を利用して問題が解けると楽しいですね!
文・編集(監修):SAJIMA
日本国内外の学校、学習塾で数学・理科の講師として幼児から高校生までを指導。現在はフリーランスとして独立し、オンラインを中心に授業を展開している。子供への学習指導だけでなく、大人向けの数学講座も開講し、算数・数学の楽しさを広く伝える活動を行っている。日本数学検定協会認定「数学インストラクター」
感想;
直角二等辺三角形では「(斜辺)×(斜辺)÷4」という計算方法
を知っていないと解けない問題になります。
でも知らなくても解けます。
上の三角形を半分にすると二辺のそれぞれの長さは3cmです。
3cm
これを斜辺で二つ合わせると正方形になります(元の直角二等辺三角形と同じ面積)。
一辺が3cmの正方形です。
そうすると正方形の面積を求めればよいので、3cm×3cm=9cm²になります。
公式を知らなくても形を移動させることで簡単に解くことができました。
いかがでしょうか。
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