直角二等辺三角形の斜辺・対角線の長さの公式を理解〜図形の外に直角二等辺三角形を展開・直角二等辺三角形の特徴と性質・直角二等辺三角形の「斜辺しか分からない」とき・正方形をつくる・問題 11(3)解法B〜|直角二等辺三角形の斜辺長さ3・中学受験・算数

前回は「直角二等辺三角形の辺の長さの求め方〜図形を分割・「直角二等辺三角形が次々と生まれる」性質・直角二等辺三角形の「斜辺しか分からない」とき・問題 11(3)解法A〜」の話でした。

目次

問題11(3)(再掲載)

図形の外に直角二等辺三角形を展開

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

解法Aでは、与えられた図形の中で補助線を引いて考えました。

直角二等辺三角形の中に「新たに直角二等辺三角形が出来る」性質から考えました。

「与えられた図形の中」は、図形を分解・分析するような基本的な考え方です。

正六角形の問題(新教育紀行)

「図形の中に補助線をひく」のは、「図形を分けて、図形の性質を調べる」イメージです。

今回は、図形の外に出てみましょう。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

図形の外に出て考えるのは、下記の考え方が基本になります。

図形の外に出て考える

・線を延長して、平行な直線と組み合わせて相似形を作る

・図形を折り返して、同じ図形をもう一つ作成

いわば、直角二等辺三角形を「外部に展開してゆく」イメージです。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

直角二等辺三角形を折り返して、もう一つ作成しましょう。

折り返すと、「元の図形の2倍の大きさ」の図形が出てきます。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

この図形の特徴を、考えてみましょう。

元の頂点をA,B,Cとすると、折り返した点はB’と考えましょう。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

BとB’は、ACを軸に関して「対称な関係」なので、角度や長さが分かります。

「折り返す」時は、「同じ角度・長さ」が分かったら、どんどん描いていきましょう。

実際に手を動かして描いてゆくと、様々な特徴・性質が分かります。

図を描いて学ぶ話を、上記リンクでご紹介しています。

直角二等辺三角形の特徴と性質

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

45°がたくさん見えてくると、角Cが45+45=90°(直角)と分かります。

そして、折り返したので「ABとAB’は同じ長さ」です。

そこで、新たにできた三角形B’CBは、直角二等辺三角形です。

女子小学生

また、直角二等辺三角形が
出てきたね!

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

これで、前回と同じように「面積を2通りで考える」をやってみましょう。

図形の面積のコツ

・図形の形を三角形・四角形に分割

・底辺と斜辺の見方を変えて、面積を計算

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

「赤色の底辺・高さ」で△ABCの面積を計算します。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

そして、「青色の底辺・高さ」で△ABCの面積を計算します。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

これらが等しいので、解法Aと同じことが答えになりました。

(3)の答え

・①x①=2

直角二等辺三角形の「斜辺しか分からない」とき:正方形をつくる

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

もう一度折り返してみましょう。

すると、どういう図形が見えてくるでしょうか。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

新しい図形「B’CBC’は正方形」となります。

直角二等辺三角形の考え方(新教育紀行)

そして、この正方形の面積は、元の直角二等辺三角形の4倍です。

解法Bと似ていますが、この関係からも考えることが出来ます。

直角二等辺三角形を折り返して展開してゆくと、さらに直角二等辺三角形となりました。

直角二等辺三角形の性質

・直角を挟む辺の長さが同じ三角形

・直角以外の角度は45度(直角の半分)の三角形

そして、もう一度折り返して展開すると、最後に正方形となりました。

正三角形の性質

・全ての辺の長さが同じ三角形

・全ての角度が等しい(60度)三角形

これで、「直角二等辺三角形の斜辺の長さしか分からない時」の考え方が分かりました。

「斜辺x斜辺」を考えると、正方形の面積となります。

男子小学生

これで、「直角二等辺三角形の斜辺しか分からない」時も
バッチリだね!

女子小学生

折り返して、直角二等辺三角形や
正方形が出来るのは、不思議な感じだね!

正方形は、最も特徴的な図形です。

正六角形や「正〜角形」の問題の解き方を、上記リンクでご紹介しています。

それらの図形を分解してゆくと、二等辺三角形や正三角形が現れます。

「図形を展開したり、分解したりする考え方」がしっかり出来ると、大抵の平面図形は解けるようになります。

(4)の解法は次回ご紹介で、下記リンクです。

新教育紀行

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