三角形の辺の長さは何倍?|小学5年生の図形と比例(発展)

要約

2つの三角形が同じ形で、大きさだけちがうときは、対応(たいおう)する辺がすべて同じ倍数(ばいすう)になります。「どの辺とどの辺をくらべるか」を決めれば、わからない辺の長さも計算できます。後半では、三角形の中に平行(へいこう)な線がある問題にチャレンジします。

学習の目安:小学5年生の「倍」「比例」の復習+中学数学の先取り。 「相似(そうじ)」という言葉や比の式は、おもに6年生以降・中学校でくわしく学びます。ここでは5年生でもわかる「何倍?」という考え方で進めましょう。

関連ドリル:三角形の辺の長さ・確認問題5問

1. 基本知識:対応する辺をさがそう

下の2つは、どちらも直角三角形です。辺の長さをくらべてみましょう。

3 cm4 cm5 cm 6 cm8 cm10 cm 小さい三角形大きい三角形
小さい三角形大きい三角形何倍?
底の辺 3 cm底の辺 6 cm6 ÷ 3 = 2倍
たての辺 4 cmたての辺 8 cm8 ÷ 4 = 2倍
ななめの辺 5 cmななめの辺 10 cm10 ÷ 5 = 2倍

3本とも2倍です。 このように、同じ形の三角形どうしでは、対応する辺の長さは同じ割合で変わります。

※ 形がちがう2つの三角形では、辺の長さを勝手に同じ倍数にしてはいけません。

2. 重要ポイント:辺の長さを求める3ステップ

  1. 対応する辺を見つける(底の辺は底の辺とくらべる)。
  2. わかっている辺で、何倍になったかを計算する。
  3. 求めたい辺にも、同じ倍数をかける。または同じ倍数でわる。
    大きくするとき:
    \[
    \text{大きい三角形の辺}=\text{小さい三角形の辺}\times\text{倍数}
    \]
    小さくするとき:
    \[
    \text{小さい三角形の辺}=\text{大きい三角形の辺}\div\text{倍数}
    \]

3. 例題① 大きい三角形の辺を求めよう

問題: 同じ形の2つの三角形で、底の辺が6 cmから9 cmになりました。小さい三角形の別の辺が8 cmなら、大きい三角形の対応する辺は何cmですか。

考え方

① 底の辺で倍数を求める。

\[ 9\div6=1.5\text{倍} \]

② ほかの辺も1.5倍。

\[ 8\times1.5=\boxed{12\text{ cm}} \]

答え:12 cm

ここでは「6:9=8:□」という中学校で使う書き方を覚えなくても、9÷6→8×1.5 の順番で解けます。

4. 例題② 大きい三角形から小さい三角形を求めよう

問題: 小さい三角形の底の辺は4 cm、大きい三角形の底の辺は12 cmです。大きい三角形の別の辺が21 cmなら、小さい三角形の対応する辺は何cmですか。

① 大きくなる倍数は \(12\div4=3\) 倍。

② 小さい方へもどすので、3でわる。

\[ 21\div3=\boxed{7\text{ cm}} \]

答え:7 cm

5. 例題③ 3本の辺の長さのきまり

問題: ある三角形の辺の長さは3 cm、4 cm、5 cmです。同じ形の三角形で一番長い辺が20 cmなら、ほかの2本は何cmですか。

① 一番長い辺は \(20\div5=4\) 倍。

② 残りの2本も4倍。

\[ 3\times4=\boxed{12\text{ cm}} \]

\[ 4\times4=\boxed{16\text{ cm}} \]

答え:12 cmと16 cm

6. 発展:三角形の中に平行な線があるとき

ここからは中学校で学ぶ図形の性質の先取りです。小学5年生は、まず図を見て「小さい三角形と大きい三角形が同じ形になっている」と考えられれば十分です。

三角形ABCの辺AB上に点D、辺AC上に点Eがあります。DEとBCは平行です(DE ∥ BC)。

ABC DE 4 cm6 cm 8 cmBC = ? DE ∥ BC (平行)

問題: AD = 4 cm、DB = 6 cm、DE = 8 cmのとき、BCは何cmでしょうか。

ステップ1 左の辺を全部足す

\[ AB=AD+DB=4+6=\boxed{10\text{ cm}} \]

ステップ2 小さい三角形は何倍で大きくなる?

辺ADが4 cm、辺ABが10 cmなので、

\[ 10\div4=2.5\text{倍} \]

ステップ3 平行な辺DEも同じ倍数で大きくする

\[ BC=8\times2.5=\boxed{20\text{ cm}} \]

答え:BC = 20 cm

覚え方: 「小さい三角形の左の辺 → 大きい三角形の左の辺」の倍数を、「上の横の辺DE → 下の横の辺BC」にも使います。

\[

\[ \boxed{BC=DE\times(AB\div AD)} \]

\]

この計算が使えるのは、DがAB上、EがAC上にあり、DEとBCが平行であるときです。線が平行でなければ、この方法で求めることはできません。

7. よくあるまちがい

8. 確認してみよう

問題: 図のようにDE ∥ BCで、AD = 3 cm、DB = 6 cm、DE = 4 cmのとき、BCは何cm?

考え方: AB = 3+6 = 9 cm。大きくなる倍数は9÷3=3倍。BC = 4×3 = 12 cm。

もっと練習する:確認ドリル5問へ

9. まとめ

  1. 同じ形の三角形なら、対応する辺は同じ倍数になります。
  2. 何倍かを先に求めると、わからない辺が計算できます。
  3. 三角形ABCでDE ∥ BCなら、ABをADでわった倍数をDEにかければBCが求められます(発展)。
  4. 平行かどうか、対応する辺を取りちがえていないか、かならず確かめましょう。