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平行移動(へいこういどう)・回転移動(かいてんいどう)・対称移動(たいしょういどう)

ゾウ先生3つとも形(かたち)と大(おお)きさは変(か)わらない。どこが決(き)まれば移動(いどう)が決(き)まるかに注目(ちゅうもく)しよう。

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  1. 平行移動(へいこういどう)は、図形(ずけい)を一定(いってい)の方向(ほうこう)に一定(いってい)の距離(きょり)だけ動(うご)かす移動(いどう)。対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)はすべて平行(へいこう)で長(なが)さが等(ひと)しい。
  2. 回転移動(かいてんいどう)は、1つの点(てん)(回転(かいてん)の中心(ちゅうしん))のまわりに一定(いってい)の角(かく)だけ回(まわ)す移動(いどう)。180°の回転移動(かいてんいどう)を点対称移動(てんたいしょういどう)という。
  3. 対称移動(たいしょういどう)は、1本(ほん)の直線(ちょくせん)(対称(たいしょう)の軸(じく))を折(お)り目(め)として裏返(うらがえ)す移動(いどう)。対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)は対称(たいしょう)の軸(じく)に垂直(すいちょく)に交(まじ)わる。

詳しく

公式(こうしき)

平行移動(へいこういどう)は、図形(ずけい)を一定(いってい)の方向(ほうこう)に一定(いってい)の距離(きょり)だけ動(うご)かす移動(いどう)。方向(ほうこう)と距離(きょり)が決(き)まれば移動(いどう)が決(き)まる。

回転移動(かいてんいどう)は、図形(ずけい)をある点(てん)(回転(かいてん)の中心(ちゅうしん))のまわりに一定(いってい)の角(かく)だけ回(まわ)す移動(いどう)。回転(かいてん)の中心(ちゅうしん)・回転角(かいてんかく)の大(おお)きさ・回転(かいてん)の向(む)きで決(き)まる。回転角(かいてんかく)が180°の回転移動(かいてんいどう)を、特(とく)に点対称移動(てんたいしょういどう)という。

対称移動(たいしょういどう)は、図形(ずけい)をある直線(ちょくせん)(対称(たいしょう)の軸(じく))を折(お)り目(め)として、対称(たいしょう)の位置(いち)に移(うつ)す移動(いどう)。対称(たいしょう)の軸(じく)の位置(いち)で決(き)まる。

平行移動(左)と回転移動(右)。対応する点のつながり方が違うAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい):正六角形(せいろっかくけい)を、中心(ちゅうしん)のまわりに60°ずつ回転移動(かいてんいどう)させて、もとの形(かたち)に重(かさ)ねよう。

正六角形(せいろっかくけい)には6つの頂点(ちょうてん)がある。60°の回転移動(かいてんいどう)を6回(かい)繰(く)り返(かえ)すと60×6=360°でちょうど1回転(かいてん)し、もとの位置(いち)に戻(もど)る。

日本(にっぽん)の伝統(でんとう)文様(もんよう)「麻(あさ)の葉(は)」も、頂角(ちょうかく)120°の二等辺三角形(にとうへんさんかくけい)(新しいタブで開きます)を平行移動(へいこういどう)・回転移動(かいてんいどう)・対称移動(たいしょういどう)で組(く)み合(あ)わせてできている。

なぜそうなるか

3つの移動(いどう)は、どれも図形(ずけい)の形(かたち)と大(おお)きさを変(か)えないという共通(きょうつう)点(てん)がある。移動(いどう)の前(まえ)と後(ご)の図形(ずけい)は、合同(ごうどう)になる。

平行移動(へいこういどう)では対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)がすべて平行(へいこう)で長(なが)さが等(ひと)しい。対称移動(たいしょういどう)では、対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)が対称(たいしょう)の軸(じく)に垂直(すいちょく)に交(まじ)わり、その交点(こうてん)がちょうど線分(せんぶん)の中点(ちゅうてん)だ。

こうした対応(たいおう)する点(てん)の関係(かんけい)に着目(ちゃくもく)すると、2つの図形(ずけい)がどの移動(いどう)で重(かさ)なるかを見(み)つけることができる。

対称移動。対応する点を結ぶ線分は、対称の軸に垂直に交わり2等分されるAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 5図形(ずけい)を平行移動(へいこういどう)したとき、対応(たいおう)する点(てん)A,BをA',B'とすると、線分(せんぶん)AA'とBB'の関係(かんけい)はどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/math/figure-transformations/?from=print#quiz

  1. 図形(ずけい)を平行移動(へいこういどう)したとき、対応(たいおう)する点(てん)A,BをA',B'とすると、線分(せんぶん)AA'とBB'の関係(かんけい)はどれか。

    • ◯ 平行(へいこう)で長(なが)さが等(ひと)しい
    • ◯ 平行(へいこう)だが長(なが)さは違(ちが)う
    • ◯ 長(なが)さが違(ちが)う
    • ◯ 垂直(すいちょく)である

    正解:平行で長さが等しい
    平行移動(へいこういどう)は、図形(ずけい)のすべての点(てん)を同(おな)じ方向(ほうこう)に同(おな)じ距離(きょり)だけ動(うご)かす移動(いどう)。だから対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)は、どれも平行(へいこう)で長(なが)さが等(ひと)しくなる。

  2. 点対称移動(てんたいしょういどう)は、回転(かいてん)の中心(ちゅうしん)のまわりに何度(なんど)回転(かいてん)させる移動(いどう)か。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:180
    点対称移動(てんたいしょういどう)は、回転移動(かいてんいどう)のうち回転角(かいてんかく)がちょうど180°になる特別(とくべつ)な場合(ばあい)を指(さ)す。

  3. 対称移動(たいしょういどう)で対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)と、対称(たいしょう)の軸(じく)との関係(かんけい)はどれか。

    • ◯ 垂直(すいちょく)に交(まじ)わり、その交点(こうてん)で2等分(とうぶん)される
    • ◯ 平行(へいこう)になる
    • ◯ 軸(じく)の上(うえ)で重(かさ)なる
    • ◯ 交(まじ)わらない

    正解:垂直に交わり、その交点で2等分される
    対称移動(たいしょういどう)では、対応(たいおう)する点(てん)を結(むす)ぶ線分(せんぶん)は対称(たいしょう)の軸(じく)に垂直(すいちょく)に交(まじ)わり、交点(こうてん)でちょうど2等分(とうぶん)される。

  4. 正六角形(せいろっかくけい)を、中心(ちゅうしん)のまわりに60°の回転移動(かいてんいどう)で6回(かい)まわすと、合計(ごうけい)何度(なんど)回転(かいてん)したことになるか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:360
    60°の回転(かいてん)を6回(かい)繰(く)り返(かえ)すと、60×6=360で、ちょうど1回転(かいてん)する。

  5. 麻(あさ)の葉(は)模様(もよう)は、1つの二等辺三角形(にとうへんさんかくけい)をどの移動(いどう)で組(く)み合(あ)わせてできているか。

    • ◯ 対称移動(たいしょういどう)・回転移動(かいてんいどう)・平行移動(へいこういどう)
    • ◯ 縮小(しゅくしょう)だけ
    • ◯ 色(いろ)の変化(へんか)だけ
    • ◯ 拡大(かくだい)だけ

    正解:対称移動・回転移動・平行移動
    麻(あさ)の葉(は)模様(もよう)は、頂角(ちょうかく)120°の二等辺三角形(にとうへんさんかくけい)(新しいタブで開きます)を平行移動(へいこういどう)・回転移動(かいてんいどう)・対称移動(たいしょういどう)で組(く)み合(あ)わせた伝統(でんとう)文様(もんよう)。

単元のポイント

  • 平行移動(へいこういどう) 一定(いってい)の方向(ほうこう)に一定(いってい)の距離(きょり)だけ図形(ずけい)を動(うご)かす移動(いどう)
  • 回転移動(かいてんいどう) 1点(てん)(回転(かいてん)の中心(ちゅうしん))のまわりに一定(いってい)の角(かく)だけ図形(ずけい)を回(まわ)す移動(いどう)
  • 点対称移動(てんたいしょういどう) 回転角(かいてんかく)がちょうど180°の回転移動(かいてんいどう)
  • 対称移動(たいしょういどう) 1本(ほん)の直線(ちょくせん)(対称(たいしょう)の軸(じく))を折(お)り目(め)として図形(ずけい)を裏返(うらがえ)す移動(いどう)
  • 対応(たいおう)する点(てん) 移動(いどう)の前(まえ)と後(あと)で、同(おな)じ場所(ばしょ)に当(あ)たる点(てん)どうし
問題を解く
単元のポイント
  • 平行移動(へいこういどう) 一定(いってい)の方向(ほうこう)に一定(いってい)の距離(きょり)だけ図形(ずけい)を動(うご)かす移動(いどう)
  • 回転移動(かいてんいどう) 1点(てん)(回転(かいてん)の中心(ちゅうしん))のまわりに一定(いってい)の角(かく)だけ図形(ずけい)を回(まわ)す移動(いどう)
  • 点対称移動(てんたいしょういどう) 回転角(かいてんかく)がちょうど180°の回転移動(かいてんいどう)
  • 対称移動(たいしょういどう) 1本(ほん)の直線(ちょくせん)(対称(たいしょう)の軸(じく))を折(お)り目(め)として図形(ずけい)を裏返(うらがえ)す移動(いどう)
  • 対応(たいおう)する点(てん) 移動(いどう)の前(まえ)と後(あと)で、同(おな)じ場所(ばしょ)に当(あ)たる点(てん)どうし