三角形 ABC で、角 A の大きさは 45 度、角 B の大きさは 75 度です。角 C の大きさは何度ですか。
三角形の角の大きさ
三角形の 3 つの角の和が 180 度であることと、外角がとなり合わない 2 つの内角の和に等しいことを使って、三角形の角の大きさを求められる
前提
中学までに習ったことだけで始められます。
説明
三角形の 3 つの角の大きさの和はいつも 180 度になる、という性質を使って、わかっていない角の大きさを求める方法です。また、三角形の 1 つの辺をのばしてできる外側の角(外角)が、それととなり合わない 2 つの内側の角の和に等しいことも使います。図形の角度の問題で、もっともよく使う基本の道具です。
なぜそうしてよいのか
角の大きさは「度」という単位ではかります。1 回まわって元の向きにもどる回転が 360 度で、その半分、つまり一直線になる角(まっすぐな線の上で、ある点の片側にできる角)が 180 度です。
紙で好きな形の三角形を作り、3 つの角(頂点のところ)をちぎって、頂点が 1 か所に集まるようにすき間なくならべてみます。すると、3 つの角はちょうど一直線になります。どんな形の三角形で試しても同じになるので、三角形の 3 つの角の和は一直線の角と同じ 180 度です。
三角形の内側の角を内角といいます。三角形 ABC の辺 BC を C の先までのばし、その先に点 D をとると、C のところに三角形の外側の角 ACD ができます。これを外角といいます。辺 BC と CD は一直線なので、角 ACB と角 ACD を合わせると 180 度です。一方、三角形の 3 つの内角の和も 180 度なので、角 ACB と、残りの 2 つの角 A と角 B の和を合わせても 180 度です。どちらも 180 度から角 ACB を除いた残りなので、外角 ACD = 角 A + 角 B となります。つまり、外角は、その角ととなり合わない 2 つの内角の和に等しくなります。
手順
問題文から、三角形の頂点と、大きさがわかっている角、求める角を確かめる。辺をのばした点があれば、どの角が外角かを確かめる。
求める角が三角形の内角で、ほかの 2 つの内角がわかっているときは、180 度からその 2 つの角を引く。(180 − 角 ○ − 角 △)
求める角が外角のときは、その外角ととなり合わない 2 つの内角をたす。(外角 = 角 ○ + 角 △)
外角ととなり合わない内角の 1 つがわかっていて、もう 1 つを求めるときは、外角からわかっている内角を引く。
求めた角を使って、3 つの内角の和が 180 度になるか、または一直線の角が 180 度になるかを確かめる。
例題
三角形 ABC で、角 A は 50 度、角 B は 70 度です。辺 BC を、C の方にまっすぐのばした線の上に点 D をとります(B、C、D の順に一直線にならびます)。角 ACD は何度ですか。
例題の解答
手順 1: 角 ACD は、辺 BC を C の先にのばしてできた、頂点 C のところの外角です。この外角ととなり合わない内角は、角 A と角 B です。
手順 3: 外角は、となり合わない 2 つの内角の和に等しいので、
より、角 ACD は 120 度です。
手順 5: 確かめます。三角形の内角の和は 180 度なので、角 ACB は 度です。B、C、D は一直線なので、角 ACB と角 ACD の和は 180 度になるはずで、 となり合っています。
答えは 120 度です。
答え:
よくある誤り
外角を、となりの内角と同じ大きさだと考えてしまう誤り。例: 角 ACD を角 ACB と同じ 60 度としてしまう。正しくは角 ACB と角 ACD は合わせて 180 度なので、角 ACD は 度。
外角を求めるのに、となり合う内角までたしてしまう誤り。例: 角 ACD を 度としてしまう。正しくは、となり合わない 2 つの内角だけをたして 度。
三角形の内角の和を 360 度とまちがえる誤り。例: 角 A が 50 度、角 B が 70 度のとき、角 C を 度としてしまう。正しくは三角形の 3 つの角の和は 180 度なので、 度(360 度は 1 回転の角)。
外角とわかっている内角から、もう 1 つの内角を求めるとき、180 度から引いてしまう誤り。例: 外角 ACD が 120 度、角 A が 50 度のとき、角 B を 度としてしまう。正しくは外角 = 角 A + 角 B なので、角 B は 度。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
正五角形 ABCDE があり、頂点は A, B, C, D, E の順に並んでいます。対角線 AC と対角線 BE が交わる点を F とします。角 AFB の大きさは何度ですか。
点 を中心とする円の周上に、4 点 、、、 がこの順に並んでいる。線分 と線分 の交点を とする。
点 、 をふくまないほうの弧 に対する中心角 が 、 であるとき、 の大きさは何度か求めよ。
円周上に 4 点 , , , がこの順に並んでいる。線分 と線分 の交点を とする。、 のとき、 である。 の値を求めよ。
正五角形 ABCDE があり、頂点は A, B, C, D, E の順に並んでいます。対角線 AC をひきます。このとき、角 BAC の大きさは何度ですか。
正五角形 ABCDE があり、頂点は A, B, C, D, E の順に並んでいます。対角線 AC と対角線 BD が交わる点を P とします。角 APB の大きさは何度ですか。
五角形 の内角について、、、 である。頂点 における内角の二等分線と、頂点 における内角の二等分線の交点を とするとき、 の大きさは何度か求めよ。ただし、五角形の内角はすべて より小さいものとする。
線分 を直径とする円 がある。円周上に点 を となるようにとる。また、点 をふくまない側の弧 の中点を とし、線分 と直径 の交点を とする。このとき、 の大きさは何度か求めよ。
正六角形 ABCDEF があり、頂点は A, B, C, D, E, F の順に並んでいます。辺 AB を 1 辺とする正方形 ABPQ を、正六角形の内側にかきます。正方形の頂点は A, B, P, Q の順に並んでいて、点 Q は点 A ととなり合う頂点です。このとき、角 EFQ の大きさは何度ですか。
円周上に 5 点 , , , , がこの順に並んでおり、円周はこの 5 点によって 5 つの弧に分けられている。それぞれの弧の長さ(ほかの 4 点を含まない弧の長さ)の比は
である。直線 と直線 を延長すると、弧 の側で交わる。その交点を とする。
の大きさは何度か求めなさい。
図は正確とは限りません 1 辺の長さが の正方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。点 B を中心とする半径 の円の弧のうち、正方形の内部を通って A と C を結ぶものを弧 AC とします。また、点 C を中心とする半径 の円の弧のうち、正方形の内部を通って B と D を結ぶものを弧 BD とします。弧 AC と弧 BD は正方形の内部の点 P で交わります。
辺 AD、弧 AC のうち A から P までの部分、弧 BD のうち P から D までの部分の 3 つで囲まれた図形の周の長さは何 cm ですか。円周率は 3.14 とします。
12 cm正五角形 の内部に点 をとり、 が正三角形になるようにする。このとき、 の大きさは何度か求めよ。
において、、、 である。 の二等分線と辺 の交点を とする。線分 の長さは何 cm か求めよ。
6 cm4 cm
この技能の次に学べること
- 多角形の内角と外角 (算数 平面図形)
- 相似な三角形と長さの比 (算数 平面図形)
- 対頂角と平行線の同位角・錯角 (中学数学 平面図形)