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数学 1年

平面図形へいめんずけい作図さくず平行へいこう垂直すいちょく図形ずけい移動いどう

最終確認日:

このしょうまなぶこと

小学校しょうがっこうまなんだ図形ずけいを、 中学ちゅうがくでは 記号きごう用語ようごできちんと整理せいり し、 さらに コンパスと定規じょうぎだけでをかく (作図さくず) ちからをつけていきます。

  • 直線ちょくせん線分せんぶん半直線はんちょくせん のちがいを区別くべつできる
  • 平行へいこう垂直すいちょく記号きごうあらわ
  • えんかんする用語ようご (げん中心角ちゅうしんかく) を
  • 作図さくず基本きほん (垂直すいちょく等分とうぶんせんかく等分とうぶんせん垂線すいせん) ができる
  • 平行移動へいこういどう回転移動かいてんいどう対称移動たいしょういどう図形ずけいうごかせる
  • 線対称せんたいしょう点対称てんたいしょう区別くべつできる

ポイント: 中学ちゅうがく図形ずけいは 「コンパスと定規じょうぎだけで必要ひつようせんつくれる」 ことがゴール。 これが証明しょうめい高校こうこう数学すうがくへつながる基礎きそです。

1. 直線ちょくせん線分せんぶんはん直線ちょくせん

名前なまえ記号きごう (れい)説明せつめい
直線ちょくせん直線ちょくせんAB\mathrm{AB}2 点A\mathrm{A}B\mathrm{B}とおる、 両側りょうがわかぎりなくのびるせん
線分せんぶん線分せんぶんAB\mathrm{AB}2 点A\mathrm{A}B\mathrm{B}むすぶまっすぐなせん (両端りょうたんあり)
半直線はんちょくせんはん直線ちょくせんAB\mathrm{AB}A\mathrm{A}はじとし、 B\mathrm{B}方向ほうこうかぎりなくのびるせん

線分せんぶん AB\mathrm{AB}ながさを AB\mathrm{AB}きます (記号きごうおなじでも、 図形ずけいながさかは文脈ぶんみゃく区別くべつ)。

かく

頂点ちょうてんO\mathrm{O}はじとする 2 つのはん直線ちょくせんつく図形ずけいかく といい、 AOB\angle \mathrm{AOB}あらわします。

2. 平行へいこう垂直すいちょく

記号きごう

  • 平行へいこう: 2 直線ちょくせん\ellmm平行へいこうm\ell \parallel m
  • 垂直すいちょく: 2 直線ちょくせん\ellmm垂直すいちょくm\ell \perp m

距離きょり

距離きょり定義ていぎ
てん直線ちょくせんのきょりてんから直線ちょくせんにおろした 垂線すいせんなが
平行へいこうな 2 直線ちょくせんのきょり一方いっぽう直線ちょくせんじょうてんから、 もう一方いっぽう直線ちょくせんにおろした垂線すいせんなが

大事だいじ:てんから直線ちょくせんまでの一番いちばんみじかい道のりみちのり」 = 垂線すいせんなが

3. えんかんする用語ようご

用語ようご記号きごう説明せつめい
AB\mathrm{AB} (AB\overset{\frown}{\mathrm{AB}})えんしゅうじょう一部いちぶ
げんげんAB\mathrm{AB}えんしゅうじょうの 2 てんむす線分せんぶん
直径ちょっけい中心ちゅうしんとおげん (一番いちばんながげん)
中心角ちゅうしんかくAOB\angle \mathrm{AOB}AB\mathrm{AB}たいする、 中心ちゅうしんO\mathrm{O}頂点ちょうてんとするかく
接線せっせんえんと 1 てんだけでまじわる直線ちょくせん

大事だいじ: えん接線せっせん は、 接点せってんとお半径はんけい垂直すいちょく である。

4. 基本きほん作図さくず

中学ちゅうがくではコンパスと定規じょうぎだけを使つかってせんきます (定規じょうぎ目盛めもり使つかわない)。

垂直すいちょく等分とうぶんせん

線分せんぶん AB\mathrm{AB}垂直二等分線すいちょくにとうぶんせん = AB\mathrm{AB} のまんなかをとおり、 AB\mathrm{AB}垂直すいちょく直線ちょくせん

手順てじゅんやること
A\mathrm{A}中心ちゅうしんに、 AB\mathrm{AB}半分はんぶんよりおおきい半径はんけい円弧えんこをかく
B\mathrm{B}中心ちゅうしんに、 ① とおな半径はんけい円弧えんこをかく
2 つの円弧えんこ交点こうてん (うえした) をむすぶ

性質せいしつ: 垂直すいちょく等分とうぶん線上せんじょうてんは、 A\mathrm{A}B\mathrm{B} からのきょりがひとしい

かく等分とうぶんせん

XOY\angle \mathrm{XOY}角の二等分線かくのにとうぶんせん = XOY\angle \mathrm{XOY}半分はんぶんけるはん直線ちょくせん

手順てじゅんやること
O\mathrm{O}中心ちゅうしん円弧えんこをかき、 OX\mathrm{OX}OY\mathrm{OY} との交点こうてんP\mathrm{P}Q\mathrm{Q} とする
P\mathrm{P}Q\mathrm{Q}中心ちゅうしんおな半径はんけい円弧えんこをかき、 交点こうてんR\mathrm{R} とする
O\mathrm{O}R\mathrm{R} をむすぶ

性質せいしつ: かく等分とうぶん線上せんじょうてんは、 かくの 2 へんからのきょりがひとしい

垂線すいせん (てんから直線ちょくせんへ)

直線ちょくせん\ell上にない点P\mathrm{P} から \ell への 垂線すいせん

手順てじゅんやること
P\mathrm{P}中心ちゅうしん円弧えんこをかき、 \ell との交点こうてんA\mathrm{A}B\mathrm{B} とする
A\mathrm{A}B\mathrm{B}中心ちゅうしんおな半径はんけい円弧えんこをかき、 交点こうてん (もう 1 つ) を C\mathrm{C} とする
P\mathrm{P}C\mathrm{C} をむすぶ

やってみよう: 三角形さんかくけいABC\mathrm{ABC} の 3 へん垂直すいちょく等分とうぶんせんくと、 1 てんまじわる。 そのてん中心ちゅうしんえんをかくと、 3 頂点ちょうてんとおえん (外接円がいせつえん) になる。

5. 図形ずけい移動いどう

平行へいこう移動いどう

図形ずけいのすべてのてんおな方向ほうこうおななが だけずらすうごかしかた

性質せいしつ: 対応たいおうするてんをむすぶ線分せんぶんすべて平行へいこうながさがひとしい

回転かいてん移動いどう

あるてん (回転の中心かいてんのちゅうしん) を中心ちゅうしんに、 図形ずけいおな角度かくど だけまわうごかしかた

性質せいしつ: 対応たいおうするてん中心ちゅうしんをむすぶ線分せんぶんながさがひとしく中心ちゅうしんをはさむ角度かくどすべてひとしい

対称たいしょう移動いどう

ある直線ちょくせん (対称の軸たいしょうのじく) をおりめに、 図形ずけいかえうごかしかた

性質せいしつ: 対応たいおうする 2 てんをむすぶ線分せんぶんは、 対称たいしょうじく垂直すいちょく等分とうぶん される。

6. せん対称たいしょうてん対称たいしょう

せん対称たいしょう

1 ほん直線ちょくせんかえすとぴったりかさなる図形ずけい線対称せんたいしょう図形ずけいといい、 その直線ちょくせん対称軸たいしょうじく といいます。

図形ずけい対称たいしょうじくかず
二等辺三角形にとうへんさんかくけい1 ほん
正三角形せいさんかくけい3 ほん
長方形ちょうほうけい2 ほん
正方形せいほうけい4 ほん
えん無数むすう

てん対称たいしょう

1 つのてん中心ちゅうしん180180^\circ回転かいてんするとぴったりかさなる図形ずけい点対称てんたいしょう図形ずけいといい、 そのてん対称の中心たいしょうのちゅうしん といいます。

図形ずけいてん対称たいしょう
平行四辺形へいこうしへんけいはい
長方形ちょうほうけいはい
正方形せいほうけいはい
正六角形せいろっかっけいはい
二等辺三角形にとうへんさんかくけい (正三角形せいさんかくけいでない)いいえ

やってみよう:正三角形せいさんかくけい」 はせん対称たいしょうてん対称たいしょうか。 (答えこたえ: せん対称たいしょうのみ180180^\circ回転かいてんしてももとにかさならないのでてん対称たいしょうではない)

まとめ

  • 直線ちょくせん線分せんぶん半直線はんちょくせん は 「両端りょうたんがあるか」 「片方かたほうだけか」 で区別くべつ
  • 平行へいこう \parallel垂直すいちょく \perp記号きごう使つか
  • えんでは げん中心角ちゅうしんかく接線せっせん区別くべつ
  • 作図さくず はコンパスと定規じょうぎだけ。 垂直すいちょく等分とうぶんせんかく等分とうぶんせん垂線すいせん基本きほん
  • 図形ずけい移動いどう平行移動へいこういどう回転移動かいてんいどう対称移動たいしょういどう の 3 たね
  • 線対称せんたいしょう = ってかさなる、 点対称てんたいしょう = 180180^\circまわしてかさなる
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