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三角形の外角の定理はなぜ成り立つ?「スリッパの法則」で計算をラクにする方法|小学生の算数【図形】

三角形の外角の定理(スリッパの法則)はなぜ成り立つ?

算数の時間に習う「三角形の内角の和は180度」。これを頼りに角度を求めていると、「まずここを出して、次に180から引いて……」と、計算のステップが多くて疲れてしまうことはありませんか?

実は、三角形の一辺を少し伸ばして「外側の角」に注目するだけで、魔法のように計算がラクになる方法があるんです。

それが、通称「スリッパの法則」と呼ばれる外角の定理。なぜそうなるのか、図解と一緒にそのヒミツを解き明かしてみましょう。

まずは「外角」の場所を見つけよう

三角形のひとつの辺を、外側にビューンとまっすぐ伸ばしてみてください。

三角形の外角の場所

すると、三角形の外側に新しい角が現れました。これが「外角(がいかく)」です。三角形の辺をまっすぐ延ばしたときにできる、外側の角を「外角」と覚えると、わかりやすいですね。

180度という「共通のゴール」から考える

この外角㋕には、絶対に変わらないルールがあります。三角形の内側の角㋐・㋑・㋒と一緒に見てみましょう。特にお隣さん同士である㋒と㋕に注目です。

内角と外角の関係

ここで、2つの「当たり前」を並べてみます。

1つ目は、一直線のルール。㋕ + ㋒ = 180度 ですね。
2つ目は、三角形のルール。㋐ + ㋑ + ㋒ = 180度 です。

どちらも合計が「180度」ということに気づきませんか?

㋐+㋑が㋕になる必然性

2つの式をじっくり見比べてみましょう。

  • + ㋒ = 180度
  • (㋐ + ㋑) + ㋒ = 180度

どちらも「㋒」に何かを足して180度を作っています。ということは、残りのパーツである(㋐ + ㋑)は、同じ大きさじゃないとおかしいですよね。

外角の定理の証明図

実際に重ねてみると、㋐ + ㋑ = ㋕ にピッタリ重なります。

「隣り合わない2つの内角を足すと、その外角と同じ大きさになる」という外角の定理は、図形の性質が生み出した必然のルールだったのです。

わざわざ180度から引く手間を飛ばして、足し算ひとつで答えが出る。理屈がわかれば、もう無駄な計算に迷うことはありません。

ポイント

  • 一辺を伸ばしたときにできる外側の角が「外角」
  • お隣同士の内角㋒と外角㋕を足すと180度(一直線)になる
  • スリッパの法則:㋐ + ㋑ = ㋕(離れた2つを足せば外角が出る)

まとめ

外角の定理(スリッパの法則)は知らなくても、三角形の内角の和を知っていれば外角の大きさは求められます。

ですが、なぜ成り立つのかという論理を知り、式をショートカットできるようになれば、図形問題はもっと自由で楽しいパズルに変わります。

知っているだけで得をするこの武器を、ぜひ使いこなしてみてくださいね!

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