前回は「面積比を描いて理解して図形を得意に〜方眼紙のイメージ〜・面積比を計算して理解・四角形の相似形の面積比・大きい対象は小さく分割・問題10(4)ポイント〜」の話でした。
問題10(4)再掲載
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図形問題を得意になる勉強:図形の対称性
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今回は「正三角形の大事な性質」を考えましょう。
「正三角形の描き方」の話を、上記リンクでご紹介しています。
正三角形は「全ての辺の長さが等しい」と「全ての角度(内角)が等しい」です。
これは、正方形・正五角形・正六角形・・・・・など正〜角形に共通する基本的性質です。
そして、もう一つ大事な性質があります。
それは「対称性を持つ」です。
「対称性」とは「ある線で折り返すと、きれいに折り返せる」ことです。
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「対称性」って言葉は、
数学みたいで、難しいよ・・・
言葉が難しく感じるようでしたら、「折り返したら同じ」という考え方で良いです。
こういう言葉が分かるかどうか、というのは、算数の能力とは大して関係ありません。
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こういう「難しいこと」が分かる人って、
算数のセンスが高いと思っていた・・・
・ある線で折り返すと、きれいに折り返せる(折り返したら同じ)
・対称性のある図形には、様々な特徴(辺の長さが等しい、角度が等しい)がある
難しく考えすぎず、安心して下さい。
正三角形の対称性と特徴
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具体的に、正三角形の対称性を考えてみましょう。
まず、下の図のような「折り返したら同じ線」が見えます。
頂点Aを通る「対照となる軸の直線」は辺BCの中点(真ん中の点)Mを通ります。
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この時、大事な性質があります。
それは「角AMB=角AMC=直角」となることです。
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あっ、ここにも
対称となるとなる線があるよ!
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他に「対称となる軸の直線」はあるか、少し考えてみましょう。
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あっ、ここにも
対称となるとなる線があるね!
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他に2本の「対照となる軸の直線」があります。
正三角形も、これら「対称となる軸の直線」も「正三角形の中心で回転して同じ」になります。
対称性から分かる大事なこと:動点Pの動きと対称性
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対称性というのは、算数では非常に大事な性質です。
「対称な図形」が出てきたら、必ず「対称となる軸・中心」を考えましょう。
正六角形の問題を考えるとき、「中心となる点Pと対称軸」を考えたら、解く方向が分かります。
正六角形の問題を解くコツを、上記リンクでご紹介しています。
・対称となる軸・中心・重心を描いて考える
・対称となる軸をいくつか考えてみる
(4)で対称性を具体的に「考えてみましょう。
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頂点CからABの中点Mを結んだ「直線CM」を考えます。
この直線CMは、三角形ABCの「対称となる軸の直線」です。
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あれ、ひょっとしたら
対称だから・・・
対称だと「折り返したら同じ」です。
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「折り返したら同じ」だから、
点Fが頂点Bから頂点Aに移動していくと・・・
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点Fが、辺AMと辺BMにある時で
同じように考えられる!
これが、この問題の最も大事なポイントです。
これで、かなり答えに近づきましたので、もう少し考えてみましょう。
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でも、なぜABの中点Mが、
出てくるのかな?
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これが分からないと、
先に進まないのかな?
この「ABの中点M」を考えるのは「対称となる軸を考えた」結果です。
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「対称となる軸」から
「ABの中点M」を思いつくんだね・・・
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なんか
分かった気がする!
「中線AMという補助線」が、この問題の最大のポイントです。
それは「対称性」から考えたことです。
このように図形問題では、「平行」「対称=折り返して同じ」などを考えましょう。
すると、「大事な補助線」が見えてくるでしょう。
次回は下記リンクです。