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三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)の公式(こうしき)と証明(しょうめい)

ゾウ先生直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)を2乗(じょう)して足(た)すと、斜辺(しゃへん)の2乗(じょう)になる。どの辺(へん)が斜辺(しゃへん)かをまず確(たし)かめよう。

30秒でつかむ

  1. 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)で、直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)をa、b、斜辺(しゃへん)(新しいタブで開きます)をcとすると、a²+b²=c²が成(な)り立(た)つ(三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり))。
  2. この関係(かんけい)を使(つか)うと、2辺(へん)の長(なが)さから残(のこ)りの1辺(へん)の長(なが)さを求(もと)められる。
  3. 逆(ぎゃく)に、3辺(へん)の長(なが)さがa²+b²=c²を満(み)たせば、その三角形(さんかくけい)は直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)だといえる。

詳しく

公式(こうしき)

直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)で、直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)の長(なが)さをa、b、斜辺(しゃへん)の長(なが)さをcとすると、次(つぎ)の式(しき)が成(な)り立(た)つ。

a2+b2=c2a^2+b^2=c^2

これを三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)(ピタゴラスの定理(ていり))という。2辺(へん)の長(なが)さがわかれば、残(のこ)りの1辺(へん)の長(なが)さを求(もと)められる。

直角をはさむ2辺6cm・8cmの直角三角形。斜辺は10cmAsatte 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):直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の斜辺(しゃへん)が13cm、直角(ちょっかく)をはさむ1辺(へん)が5cmのとき、もう1辺(へん)の長(なが)さを求(もと)めよう。

三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)より、もう1辺2=132−52=169−25=144\text{もう1辺}^2=13^2-5^2=169-25=144。

144の平方根(へいほうこん)(新しいタブで開きます)は12なので、もう1辺(へん)の長(なが)さは12cmになる。

なぜそうなるか

三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)は、直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の各(かく)辺(へん)を1辺(へん)とする正方形(せいほうけい)の面積(めんせき)の関係(かんけい)として証明(しょうめい)できる。直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)の正方形(せいほうけい)の面積(めんせき)の和(わ)が、斜辺(しゃへん)の正方形(せいほうけい)の面積(めんせき)と等(ひと)しくなる。

図形(ずけい)を並(なら)べ替(か)えて面積(めんせき)が等(ひと)しいことを示(しめ)す方法(ほうほう)が、代表(だいひょう)的(てき)な証明(しょうめい)のしかたの1つ。中学(ちゅうがく)ではこの中(なか)の1つの証明(しょうめい)を扱(あつか)う。

この定理(ていり)は逆(ぎゃく)にも使(つか)える。3辺(へん)の長(なが)さがa2+b2=c2a^2+b^2=c^2を満(み)たせば、その三角形(さんかくけい)は直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)だと確(たし)かめられる。

3辺を1辺とする正方形の面積の関係。a²+b²=c²Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 5直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)の長(なが)さが6cmと8cmのとき、斜辺(しゃへん)の長(なが)さは何(なん)cmか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

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/pythagorean-theorem/?from=print#quiz

  1. 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)の長(なが)さが6cmと8cmのとき、斜辺(しゃへん)の長(なが)さは何(なん)cmか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:10
    三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)より、斜辺(しゃへん)(新しいタブで開きます)²=6²+8²=36+64=100。斜辺(しゃへん)は√100=10cmになる。

  2. 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の斜辺(しゃへん)が13cm、直角(ちょっかく)をはさむ1辺(へん)が5cmのとき、もう1辺(へん)の長(なが)さはどれか。

    • ◯ 11cm
    • ◯ 12cm
    • ◯ 14cm
    • ◯ 18cm

    正解:12cm
    三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)より、もう1辺(へん)²=13²-5²=169-25=144。もう1辺(へん)は√144=12cmになる。

  3. 3辺(へん)の長(なが)さが5cm、12cm、13cmの三角形(さんかくけい)について正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 正三角形(せいさんかくけい)である
    • ◯ 二等辺三角形(にとうへんさんかくけい)である
    • ◯ 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)ではない
    • ◯ 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)である(5²+12²=13²)

    正解:直角三角形である(5²+12²=13²)
    5²+12²=25+144=169、13²=169で等(ひと)しいので、この三角形(さんかくけい)は直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)だといえる。

  4. 直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)がどちらも1cmの直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)のとき、斜辺(しゃへん)の長(なが)さはどれか。

    • ◯ √3 cm
    • ◯ 1cm
    • ◯ √2 cm
    • ◯ 2cm

    正解:√2 cm
    三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり)より、斜辺(しゃへん)²=1²+1²=2。斜辺(しゃへん)は√2 cmになる。

  5. 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)の直角(ちょっかく)をはさむ2辺(へん)の長(なが)さが9cmと12cmのとき、斜辺(しゃへん)の長(なが)さは何(なん)cmか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:15
    斜辺(しゃへん)²=9²+12²=81+144=225。斜辺(しゃへん)は√225=15cmになる。

単元のポイント

  • 三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり) 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)でa²+b²=c²(cは斜辺(しゃへん))が成(な)り立(た)つ定理(ていり)
  • 斜辺(しゃへん)(新しいタブで開きます) 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)で、直角(ちょっかく)に向(む)かい合(あ)う最(もっと)も長(なが)い辺(へん)
  • 直角(ちょっかく)をはさむ辺(へん) 直角(ちょっかく)をつくる2つの辺(へん)
問題を解く
単元のポイント
  • 三(さん)平方(へいほう)の定理(ていり) 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)でa²+b²=c²(cは斜辺(しゃへん))が成(な)り立(た)つ定理(ていり)
  • 斜辺(しゃへん)(新しいタブで開きます) 直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)で、直角(ちょっかく)に向(む)かい合(あ)う最(もっと)も長(なが)い辺(へん)
  • 直角(ちょっかく)をはさむ辺(へん) 直角(ちょっかく)をつくる2つの辺(へん)