図形の仕組み

頂点の数がいくつでも360度?「180度のペア」から考える外角の和の正体|小学生の算数【図形】

多角形の「外角」を全部足すと、いつでも360度?

三角形でも、五角形でも、百角形でも、図形の「外側の角度(外角)」を全部足すと、その合計は必ず 360度 になります。

頂点が増えれば内角の和は大きくなるのに、なぜ外角の合計だけは変わらないのでしょうか?

その理由を、「内角 + 外角 = 180度」というルールを手がかりに、順番に整理してみます。

隣り合わせの「180度」を見つける

内角と外角が合わさって一直線になる図

まずは、多角形のひとつの頂点に注目してみましょう。

図のように、内角と外角は隣り合って並んでいます。

この2つを合わせると一直線、つまり 180度 になりますよね。「内角 + 外角 = 180度」。

ここが出発点です。

図形全体の「合計」を計算してみる

次に、視点を広げて図形全体を見てみましょう。

五角形の各頂点に180度の半円パーツが並んでいる図

五角形の場合、この「180度のセット(半円パーツ)」が頂点の数と同じ 5つ あります。

すべての頂点にあるパーツを合わせると、合計は 180度 × 5 = 900度 になります。

「引き算」で外角だけを取り出す

「全体の合計」から、中身の「内角の和」を引き算してみましょう。

180度の「半円パーツ」がいくつあるか、整理してみます。

  • 全体のパーツ: 頂点と同じ 5つ あります。
  • 内角のパーツ: 多角形の内角の和の通り 3つ です。(頂点5 - 2)

この「5つ」から、内角が使っている「3つ」を引いてみると……

180度の半円パーツが2つ残っている図

180度のパーツが「2つ」だけ残りました。この残った「2つ分の180度」は、もともと内角では使われていなかった分、つまりすべて外角にあたる部分です。

180度 × 2 = 360度。これが外角の和の正体です。

ポイント


「全体の数」から「そこから2を引いた数」を取り除くので、残るパーツはいつでも「2つ」になります。

・六角形なら:全体の6個 - 内角の4個 = 残りは2個
・十角形なら:全体の10個 - 内角の8個 = 残りは2個

どんなに頂点が増えても、最後は「2セット分の180度」だけが余るようになっています。

練習問題

【練習問題】①

ある多角形の1つの内角が140度のとき、その頂点の外角は何度ですか?

タップで答えを見る

答え:40度

1つの頂点では、内角と外角を合わせると一直線、つまり180度になります。残りの部分が外角なので、180−140=40度になります。

【練習問題】②

正八角形の1つの外角は何度ですか?

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答え:45度

外角の和は、どんな多角形でも360度です。正八角形は8つの外角がどれも同じ大きさなので、360÷8=45度になります。

【練習問題】③

正多角形の1つの外角が30度のとき、これは何角形ですか?

タップで答えを見る

答え:十二角形(正十二角形)

外角の和は360度なので、同じ大きさの外角が何個集まっているかは、360÷30=12で求められます。外角は頂点と同じ数だけあるので、頂点が12個、つまり十二角形になります。

まとめ

「どんな多角形でも外角の和は360度になる」

これは、内角と外角が「180度のセット」を分け合っていて、内角が使わなかった分がいつでも2セット分(=360度)残るからです。

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