【数学】三角形の相似証明がスラスラ書ける!基本の型と解き方のコツ
💬 図形の証明問題(三角形の相似)
ミライくん
先生、図形の証明問題になると急に何を書いていいか分からなくなります。「相似を示せ」って言われても、見た目で似てるじゃダメなんですか?
佐藤先生
見た目だけだと、本当にピッタリ同じ形を縮小・拡大したものなのか保証できないからね。数学では、誰もが納得できる「3つのルールのどれか」に当てはまることを言葉で説明する必要があるんだ。
ミライくん
その3つのルールって何でしたっけ?
佐藤先生
三角形の相似条件のことだよ。覚えているかな?
1つ目は、3組の辺の比がすべて等しいこと。
2つ目は、2組の辺の比とその間の角がそれぞれ等しいこと。
3つ目は、2組の角がそれぞれ等しいこと。
証明問題では、図形の中からこの3つのうちどれが使えるかを探す宝探しなんだよ。
ミライくん
宝探しですか。でも、どれを使えばいいのか迷います。
佐藤先生
実は、中学の証明問題で一番よく使うのは3つ目の「2組の角がそれぞれ等しい」なんだ。辺の長さが問題文に書かれていないときは、まず角の大きさに注目するといいよ。例えば、2つの三角形が重なっている部分の角(共通な角)や、対頂角、平行線の同位角や錯角なんかが宝物(等しい角)になるんだ。
ミライくん
なるほど!長さを計算しなくていいなら、角度の等しいところを探す方が楽そうですね。書き方の順番はどうすればいいですか?
佐藤先生
書き方には決まった型があるんだ。
まず、「どの三角形とどの三角形について比べるか」を宣言する。
次に、「等しい角や辺の理由」を挙げて、「だから相似条件のどれかが成り立つ」と伝える。
最後に、「だからこの2つの三角形は相似である」と締めくくる。この順番通りに書けば、バッチリだよ。
ミライくん
型が決まっているなら、パズルみたいに当てはめていけば書けそうですね!
佐藤先生
その通り。では、ここまでの内容を分かりやすくまとめておこう。
📝 【結論:三角形の相似証明のポイントと基本の型】
1. 証明のカギとなる「相似条件」は3つ
- ・3組の辺の比がすべて等しい
- ・2組の辺の比とその間の角がそれぞれ等しい
- ・2組の角がそれぞれ等しい
(※辺の長さが分からない問題では、特に「2組の角がそれぞれ等しい」を疑う)
2. 等しい角を見つけるチェックリスト
- ・共通している角はないか
- ・対頂角(向かい合う角)はないか
- ・平行線の同位角や錯角はないか
3. 証明の基本パターン(書き方の型)
(理由1)より、角ABC = 角DEF … ①
(理由2)より、角ACB = 角DFE … ②
①、②より、2組の角がそれぞれ等しいから、
△ABC ∽ △DEF
✏️ チェック問題(全3問)
理解度を確認してみよう!選択肢を選ぶとすぐに正誤が分かります。
Q1. 辺の長さが一切書かれていない三角形の証明問題で、一番よく使う相似条件はどれ?
Q2. 図形の中で「等しい角」を探すときの理由として使えないものはどれ?
Q3. 相似の証明を書くとき、最初の一行目に書くべきことはどれ?
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