LESSON 1 / 3
三平方の定理¶
直角三角形では、直角をはさむ2辺 \(a\)・\(b\) と斜辺 \(c\) の間に \(a^2 + b^2 = c^2\) という関係があります。これを三平方の定理(ピタゴラスの定理)といいます。
この単元でできるようになること¶
- 三平方の定理を説明できる
- 直角三角形の2辺から残りの辺を求められる
- 直角二等辺三角形・30°60°90° の三角形の辺の比を使える
- 三平方の定理の逆で、直角三角形かどうかを判定できる
前に習ったこと¶
始める前に、次の問題が解けるか確かめよう。
問題を読み込んでいます…
基本を理解する¶
三平方の定理とは¶
直角三角形の3辺の間には次の関係が成り立つ。
三平方の定理(ピタゴラスの定理)
直角三角形において、直角をはさむ2辺の長さを \(a\)、\(b\)、斜辺の長さを \(c\) とすると、
辺の長さを求める¶
斜辺を求めるとき¶
直角をはさむ辺を求めるとき¶
注意
\(c\) は必ず斜辺(直角の向かいの辺・最も長い辺)。\(a^2 + b^2\) は直角をはさむ2辺の二乗の和。
特別な直角三角形¶
直角二等辺三角形(45°-45°-90°)¶
直角をはさむ2辺が等しい(\(a = b\))直角三角形。
30°-60°-90° の三角形¶
正三角形を半分にした直角三角形。辺の比は \(1 : \sqrt{3} : 2\)。
辺の比の覚え方
| 角度 | 30° | 60° | 90° |
|---|---|---|---|
| 対辺の比 | \(1\) | \(\sqrt{3}\) | \(2\) |
三平方の定理の逆¶
逆定理
3辺の長さが \(a\)、\(b\)、\(c\) の三角形で \(a^2 + b^2 = c^2\) が成り立てば、その三角形は直角三角形で、\(c\) の対角が直角。
例) \(a=5,\ b=12,\ c=13\) のとき、\(5^2+12^2 = 25+144 = 169 = 13^2\) なので直角三角形。
例題¶
例題1 斜辺を求める¶
直角三角形で直角をはさむ2辺が \(3\) と \(4\) のとき、斜辺の長さを求めよ。
解答
例題2 一辺を求める¶
直角三角形で斜辺が \(13\)、一方の辺が \(5\) のとき、もう一方の辺を求めよ。
解答
斜辺が \(13\)、一辺が \(5\) なので、
例題3 直角二等辺三角形¶
直角をはさむ2辺がともに \(6\) の直角二等辺三角形の斜辺を求めよ。
解答
直角二等辺三角形の斜辺 \(=\) 辺 \(\times \sqrt{2}\) より、
例題4 30°-60°-90° の三角形¶
斜辺が \(10\) の 30°-60°-90° の三角形で、30° の対辺と 60° の対辺の長さを求めよ。
解答
斜辺 \(10\)、辺の比は \(1:\sqrt{3}:2\) より、
- 30° の対辺(最短辺) \(= 10 \times \dfrac{1}{2} = 5\)
- 60° の対辺 \(= 10 \times \dfrac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3}\)
例題5 座標平面上の2点間の距離¶
2点 \(A(1,\ 2)\)、\(B(5,\ 5)\) の間の距離を求めよ。
解答
\(x\) 方向の差:\(5 - 1 = 4\)、\(y\) 方向の差:\(5 - 2 = 3\)
2点間の距離の公式
2点 \((x_1,\ y_1)\)、\((x_2,\ y_2)\) の距離 \(= \sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}\)
例題6 直方体の対角線¶
縦 \(3\)、横 \(4\)、高さ \(12\) の直方体の対角線の長さを求めよ。
解答
ステップ① 底面(縦 \(3\)、横 \(4\))の対角線
ステップ② \(d_1\) と高さ \(12\) で三平方の定理を使う
自分でやってみる¶
解いたら「答えを確認」で確かめよう。
問題を読み込んでいます…
まとめ¶
三平方の定理のポイント
| 内容 | 公式 |
|---|---|
| 基本公式 | \(a^2 + b^2 = c^2\)(\(c\) が斜辺) |
| 斜辺を求める | \(c = \sqrt{a^2+b^2}\) |
| 辺を求める | \(a = \sqrt{c^2-b^2}\) |
| 45°-45°-90° | 斜辺 $= $ 辺 \(\times \sqrt{2}\) |
| 30°-60°-90° | 辺の比 \(= 1 : \sqrt{3} : 2\) |
| 逆定理 | \(a^2+b^2=c^2\) なら直角三角形 |
| 2点間の距離 | \(\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}\) |
| 直方体の対角線 | 三平方の定理を2回使う |
理解度チェック¶
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