ステップ G3-1-3
内角の和180°の 証明
この ページで まなぶ こと
- 三角形の内角の和が180°であることを証明できる
- 外角の定理を使えるようになる
頂点を通り底辺に平行な補助線を引くと、錯角によって3つの内角が一直線に集まる。外角は「となり合わない2つの内角の和」。
約束を果たすとき
G1章では、三角形の角をちぎって並べて「一直線になった!」と発見した。今日はそれを証明する。どんな三角形でも、例外なく、必ず180°になることを。
補助線一本の魔法
三角形ABCの頂点Aを通って、辺BCに平行な直線を引く(補助線という)。
すると、頂点Aのまわりに3つの角が一直線に並ぶ。その左の角は∠Bの錯角、右の角は∠Cの錯角だ。平行線の錯角は等しい(前ステップで証明ずみ)から——
\[\angle B + \angle A + \angle C = 一直線 = 180°\]三角形の内角の和は180°である。∎
ちぎって並べた実験で角がぴったり一直線にそろったのは、偶然ではなかった。平行線の性質が、その裏で働いていたんだ。
外角の定理 — 便利なおまけ
三角形の1辺をのばしてできる角を外角(がいかく)という。∠Cの外角は、一直線から ∠C を引いたものだから 180° − ∠C。ここに内角の和の式を使うと——
\[外角 = 180° - \angle C = \angle A + \angle B\]外角は、となり合わない2つの内角の和に等しい。 証明した定理から、次の定理が数行で出てくる——積み木がまた一段高くなった。
例 :∠A = 50°、∠B = 60° の三角形で、∠Cの外角は 50 + 60 = 110°(∠C = 70°を経由しなくても一発)。
れんしゅう
Q1
きほん
2つの内角が65°と75°の三角形。残りの内角は何度?
°
かいせつ三角形の内角の和は180°だから、180 − 65 − 75 = 40° だよ。
Q2
きほん
内角の和の証明で引いた補助線は?
かいせつ頂点Aを通り辺BCに平行な補助線を引くと、錯角によって3つの内角がAのまわりの一直線に集まる。垂直二等分線や角の二等分線は、この証明では使わないよ。
Q3
ふつう
証明のカギになった角の性質は?
かいせつ補助線とできる左右の角が∠B・∠Cの錯角になっていて、「平行線の錯角は等しい」から3つの内角が一直線の180°に集まった。対頂角や直角は、この証明では使っていないよ。
Q4
ふつう
内角が40°と70°の三角形で、残りの内角の外角は何度?
°
かいせつ外角は、となり合わない2つの内角の和に等しいから 40 + 70 = 110°。残りの内角 180 − 40 − 70 = 70° を出してから 180 − 70 と計算しても、同じ110°になるね。
Q5
チャレンジ
三角形の外角を3つ(各頂点に1つずつ)すべてたすと何度?
°
かいせつ各外角は 180° − 内角 だから、3つの和は 540° から内角の和180°を引いて360°。どんな三角形でも外角の和は360°になるんだ。
もっと れんしゅう
ボタンを おすと、あたらしい もんだいが でて くるよ。なんかいでも れんしゅう できるよ。
クリア! よく できました!