こんにちは、ウチダショウマです。 今日は、中学2年生で詳しく学ぶ 「二等辺三角形」 について、まずは定義から入り、次に 角度に関する重要な性質 を証明し、最後にその性質を使った証明問題にチャレンジしていきます。 目次 二等辺三角形の定義とは 二等辺三角形とは、読んで字のごとく 「 $2$ つの辺の長さが等しい三角形 」 のことを指します。 たとえば以下のような三角形です。 ②のように、一つの角が直角である二等辺三角形を "直角二等辺三角形" 、③のように、すべての辺の長さおよび角が等しい三角形を "正三角形" といい、どれも二等辺三角形の仲間です。 ①は一般的な二等辺三角形です。 さて、②③で見たように、どうやら角度に対しても考えていく必要があるようです。 次の章で、 二等辺三角形の角度に関して成り立つ重要な性質 を見ていきます。 二等辺三角形の性質【重要】 【二等辺三角形の性質1】 二等辺三角形であれば、二つの底角は等しい。 ここで登場した 「 底角(ていかく) 」 とは、以下の角のことを指します。 底辺の両端にできる角度だから底角、それに対して、もう一つの角度は"頂点"からとって「頂角(ちょうかく)」と呼びます。 さて、この性質から、たとえば以下のような問題を解くことができます。 問題. $AB=AC, ∠A=40°$ である $△ABC$ において、$∠B$ の大きさを求めよ。 【解答】 三角形の内角の和は $180°$ より、 \begin{align}∠B+∠C&=180°-∠A\\&=180°-40°\\&=140°\end{align} ここで、$AB=AC$ より、$△ABC$ は二等辺三角形であるから、$$∠B=∠C$$ したがって、$$2×∠B=140°$$ より、$$∠B=70°$$ (解答終了) 簡単に求めることができましたね! ちなみに、「 なぜ三角形の内角の和が $180°$ になるか 」はこちらの記事で詳しく解説しております。 関連記事 三角形の内角の和は180度って証明できるの?【三角形の外角の定理(公式)や問題アリ】 では、この性質を証明するにはどうすればよいか、考えていきましょう。 スポンサーリンク 「辺の長さ⇒角度」の証明 まず、$∠A$ の 角の二等分線 を書いてみましょう。 ここで、$∠A$ の二等分線と辺 $BC$ の交点を $D$ と置きます。 すると、$△ABD$ と $△ACD$ において、 $$AD は共通 ……①$$ 仮定より、$$AB=AC ……②$$ 角の二等分線より、$$∠BAD=∠CAD ……③$$ ①~③より、2組の辺とその間の角がそれぞれ等しいので、$$△ABD≡△ACD$$が示せました。 この合同が示されたことがとても大きい事実です。 つまり、 合同な図形の対応する角は等しい ため、$$∠ABD=∠ACD$$ と、性質1「 $2$ つの底角が等しい」が簡単に証明できる、というわけです。 また、これ以外にも、たとえば$$BD=CD$$がわかったり、$∠ADB=∠ADC$ かつ $∠ADB+∠ADC=180°$ より、$$∠ADB=∠ADC=90°$$がわかったりします。 以上、判明した事実を図にまとめておきます。 ↓↓↓ $2.
三角形を構成する要素として 辺 角 この $2$ つに関する知識はぜひ深めておきたいですね。 また、辺と角に対して勉強すると、自ずと "面積" もわかるようになってきます。 ぜひ、いろいろな知識を結びつけながら学習を進めていただければと思います。 「三角形の面積」に関する詳しい解説はこちらから!! 関連記事 三角形の面積の求め方とは?sinやベクトルを用いる公式も解説!【小学生から高校生まで】 あわせて読みたい 三角形の面積の求め方とは?sinやベクトルを用いる公式も解説!【小学生から高校生まで】 こんにちは、ウチダショウマです。 今日は、小学生から高校生まで通して学ぶ 「三角形の面積の求め方」 について、まずは基本から入り、徐々に高校数学の内容に進化させ... 以上、ウチダショウマでした。 それでは皆さん、よい数学Lifeを! !
証明問題で二等辺三角形があるとき 証明問題で二等辺三角形があるとき、 どの \(2\) 辺が等しい二等辺三角形なのか、情報が与えられます。 そのとき、 「二等辺三角形なので、底角は等しい」 は証明なしで使ってOKです。 どこが底角なのか、底角とは何か、一切説明する必要はありません。 例題1 下の図で、\(\triangle ABC\) は \(AB=AC\) の二等辺三角形である。\(BC\) を \(3\) 等分する点を、\(D, E\) とするとき、\(AD=AE\) になることを証明せよ。 解説 三角形の合同を証明することで、その対応する辺が等しいことを言えます。 この証明の定番パターンは以前に学習していますね。 \(AD, AE\) をそれぞれ辺とする三角形を探しましょう。 そしてそれらは合同であると言えそうでしょうか? \(\triangle ABD\) と \(\triangle ACE\) ですね! 赤い角、辺は、\(\triangle ABC\) が二等辺三角形であることから言えます。 青い辺は仮定です。\(BC\) を \(3\) 等分しています。 つまり、\(2\) 辺とその間の角がそれぞれ等しいことから、合同が言えます!
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