中学数学 / 平面図形

三平方の定理 完全攻略マスター

基本公式・特別な比の理解から、20の図形問題にチャレンジ!

総合進捗 0 / 20 問

三平方の定理(ピタゴラスの定理)

直角三角形において、直角をはさむ2つの辺の長さを ab、最も長い辺(斜辺)を c とすると、以下の美しい関係が必ず成り立ちます。

基本公式
a² + b² = c²
(底辺の2乗 + 高さの2乗 = 斜辺の2乗)
注意

斜辺 c(直角の向かい側にある一番長い辺) を必ず単独でイコールの右側に置くのが、式を立てるときの最重要ルールです!

平方根

辺の長さは「3 : 4 : 5」のようにきれいな整数になることもありますが、多くの場合は「√2(ルート2)」や「√5(ルート5)」のような平方根(ルート)になります。

動的シミュレーター

スライダーを動かして、それぞれの辺にできる正方形の面積の関係を確認しよう!

リアルタイム連動
底辺 a (青) 4 cm
高さ b (紫) 3 cm
現在の面積関係式
16 + 9 = 25
斜辺の長さ c = √25 = 5 cm

暗記必須!特別な比を持つ直角三角形

直角二等辺三角形

1 : 1 : √2 (ルート2)

1 1 √2 45° 45°

正方形を対角線で割った形です。角度は 45度、45度、90度。

正三角形の半分

1 : √3(ルート3) : 2

√3 1 2 60° 30°

正三角形を半分に割った形です。角度は 30度、60度、90度。一番短い辺の2倍の長さが斜辺になります。

よく出る整数比

ピタゴラス数

一番人気 3 : 4 : 5
次点によく出る 5 : 12 : 13
ハイレベル問題 8 : 15 : 17

※ 各比率の倍(例えば 6 : 8 : 10 や 10 : 24 : 26 など)もすべて同じ直角三角形になります!

平面図形を解くための重要なコツ

補助線で直角三角形を抜き出す

二等辺三角形や等脚台形では、頂点から底辺に垂線(90度の補助線)を引くことで、確実に直角三角形を作ることができます。

円と弦・円と接線

円の「中心から弦に下ろした垂線は弦を二等分」します。また、「円の半径と接線は接点において垂直」に交わります。ここにも直角が隠れています。

座標平面上の2点間の距離

2点の x 座標の差と y 座標の差を、直角三角形の2辺として捉えます。横の長さの2乗 + 縦の長さの2乗 が、2点間の距離(斜辺)の2乗になります。

公式だけに頼らない

特別な角(30度、60度、45度)が見つかった場合は、a² + b² = c² を真面目に計算するよりも、比率(1 : 1 : √2 や 1 : √3 : 2)をそのまま掛け算・割り算した方が圧倒的に早く解けます。