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三角形・四角形の面積

長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形の面積を公式(三角形は 底辺 × 高さ ÷ 2、台形は (上底 + 下底) × 高さ ÷ 2 など)で求められる

前提

説明

長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形の面積を、辺の長さや高さから計算で求める方法です。どの公式も、1 辺 1 cm の正方形(1 cm²)が何こ分あるかを数える考え方から作られています。土地の広さや、図形の問題で面積をくらべたり求めたりするときの基本になります。

なぜそうしてよいのか

面積は、1 辺が 1 cm の正方形がいくつ分あるかで表し、その 1 こ分を 1 cm²(1 平方センチメートル)といいます。たて 3 cm、横 5 cm の長方形には、1 cm² の正方形が 1 列に 5 こずつ、3 列ならぶので、 こ分、つまり 15 cm² です。だから 長方形の面積 = たて × 横(正方形は 1 辺 × 1 辺)です。

平行四辺形は、1 つの辺を底辺とし、それと平行な向かいの辺までのまっすぐな(垂直な)きょりを高さとします。片方のはしから高さの線にそって三角形を切り取り、反対がわにうつすと、たてが高さ、横が底辺の長方形になります。面積は変わらないので 平行四辺形 = 底辺 × 高さ です。

三角形は、同じ三角形をもう 1 つ用意して回してくっつけると、底辺と高さが同じ平行四辺形になります。三角形はその半分なので 三角形 = 底辺 × 高さ ÷ 2 です。台形(向かい合う 1 組の辺が平行な四角形。平行な 2 辺を上底・下底という)も、同じ台形を逆さにしてくっつけると、底辺が 上底 + 下底 の平行四辺形になるので、台形 = (上底 + 下底)× 高さ ÷ 2 です。

ひし形(4 つの辺の長さが等しい四角形)の 2 本の対角線は、垂直に交わり、さらにおたがいの真ん中で交わります。そこで、ひし形の 4 つの頂点を通り、対角線と平行な線をひいて、たてと横がそれぞれ対角線の長さになる長方形でかこみます。2 本の対角線は、この長方形を 4 つの小さな長方形に分けます。対角線がおたがいの真ん中で垂直に交わるので、4 つの小さな長方形はどれも同じ大きさで、ひし形の辺がそれぞれを対角線で半分に分けています。つまり、各小さな長方形の中で、ひし形の内がわの三角形と、外がわ(大きな長方形の角)の三角形は同じ大きさです。だからひし形は大きな長方形のちょうど半分になり、ひし形 = 対角線 × 対角線 ÷ 2 です。

手順

  1. 問題の図形が、長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形のどれかを確かめる。

  2. 公式に必要な長さ(底辺と高さ、上底・下底と高さ、2 本の対角線など)を問題文から読み取る。高さは、底辺に垂直なきょりであることを確かめる。

  3. 公式にあてはめて式を書く。長方形 = たて × 横、平行四辺形 = 底辺 × 高さ、三角形 = 底辺 × 高さ ÷ 2、台形 = (上底 + 下底)× 高さ ÷ 2、ひし形 = 対角線 × 対角線 ÷ 2。

  4. かっこの中を先に、次にかけ算・わり算を左から順に計算する。

  5. 単位が cm² などの面積の単位になっていることを確かめる。

例題

四角形 ABCD は、辺 AD と辺 BC が平行な台形です。辺 AD の長さは 4 cm、辺 BC の長さは 10 cm で、辺 AD と辺 BC の間のきょり(高さ)は 6 cm です。この台形の面積は何 cm² ですか。

例題の解答

手順 1: 向かい合う 1 組の辺 AD と BC が平行なので、台形です。

手順 2: 平行な 2 辺が上底と下底で、上底は 4 cm、下底は 10 cm です。高さは平行な 2 辺の間のきょりなので 6 cm です。

手順 3: 台形の面積の公式にあてはめると

です。

手順 4: かっこの中を先に計算して 、次に左から順に 、 です。

手順 5: 長さが cm なので、面積は 42 cm² です。

答えは 42 cm² です。

答え:

よくある誤り

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

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