線と角度 図形

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、はたまた百角形でも、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、なぜ外角だけは変わらないのでしょうか?
今日はその理由を「内角の和」の知識を使って、パズルのように解き明かしてみます。

隣り合わせの「180度」を見つける

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、内角と外角は背中合わせでピタッとくっついています。

この2つを合わせると綺麗な一直線、つまり 180度 になりますよね。「内角 + 外角 = 180度」。

これが、この謎を解くための最も大切なルールなんです。

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。

もし、すべての頂点にあるパーツを全部かき集めたら、合計は 180度 × 5 = 900度 になります。

いよいよ「引き算」!パーツはいくつ残る?

さて、ここからが本番です。「全体の合計」から、中身の「内角の和」をごっそり引き算してみましょう。

ここで、180度の「半円パーツ」がいくつあるか数えてみます。

  • 全体のパーツ: 頂点と同じ 5つ あります。
  • 内角のパーツ: 前回の記事の通り 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度のパーツが「2つ」だけ、ポツンと残りました。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。

納得のポイント


「全体の数」から「そこから2を引いた数」を取り除くんだから、残るパーツは絶対にいつでも「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」だけがひょっこり余るようになっているんです。

まとめ

「どんな多角形でも外角の和は360度になる」
これは単なる暗記ではなく、内角と外角が「180度のパーツ」を分け合っているからこそ起きる、必然の結果なんですね。

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