対称な図形 — 線対称と点対称
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この章で学ぶこと
小6 では、 きれいに重なる図形 対称な図形 を学びます。 折ると重なる 線対称 と、 半回転すると重なる 点対称 の 2 種類があります。
- 線対称な図形と対称の軸
- 点対称な図形と対称の中心
- 対応する点・辺・角の性質
ポイント: 「対称」 とは 「つりあいがとれていて、 ぴったり重なる」 ことです。 折って重なるのが線対称、 回して重なるのが点対称、 とおぼえましょう。
1. 線対称な図形
1本の直線を折り目にして折ったとき、 両側がぴったり重なる図形を 線対称 な図形といいます。 この折り目の直線を 対称の軸 といいます。
| 線対称な図形の例 | 対称の軸の数 |
|---|---|
| 二等辺三角形 | 1本 |
| 長方形 | 2本 |
| 正方形 | 4本 |
| 正三角形 | 3本 |
| 円 | 数えきれないほど (中心を通る直線すべて) |
線対称な図形には、 つぎの性質があります。
- 対応する つの点を結んだ直線は、 対称の軸と 垂直に交わる
- 対称の軸から、 対応する つの点までの 長さは等しい
- 対応する辺の長さ、 対応する角の大きさは 等しい
大事: 線対称な図形では、 対応する点を結んだ線を対称の軸が 垂直に二等分 します。 つまり、 軸は対応する点のちょうどまん中を、 直角に通ります。
2. 点対称な図形
ある1点を中心にして 回す (半回転させる) と、 もとの図形にぴったり重なる図形を 点対称 な図形といいます。 この中心の点を 対称の中心 といいます。
| 点対称な図形の例 |
|---|
| 平行四辺形 |
| 長方形 |
| 正方形 |
| 円 |
| 正六角形 |
点対称な図形には、 つぎの性質があります。
- 対応する つの点を結んだ直線は、 かならず 対称の中心を通る
- 対称の中心から、 対応する つの点までの 長さは等しい
- 対応する辺の長さ、 対応する角の大きさは 等しい
大事: 点対称な図形では、 対称の中心が、 対応する 点を結ぶ直線の まん中 にあります。 中心から両方の点までのきょりが等しくなります。
3. 線対称と点対称の見分け方
正方形のように、 線対称でも点対称でもある図形もあります。 見分けるときは、 つぎのように考えます。
| 調べ方 | わかること |
|---|---|
| 折って重なる直線があるか | 線対称かどうか |
| 回して重なるか | 点対称かどうか |
例題: 正三角形は線対称ですか。 点対称ですか。
- 線対称: 頂点から向かいの辺のまん中へ引いた直線で折ると重なる。 軸は 本あるので 線対称。
- 点対称: 回すと、 上の頂点が下にきてしまい、 もとと重ならない。 だから 点対称ではない。
確かめ: 正三角形を紙に書いて回してみると、 回せば重なるが では重ならない。 点対称でないことが確かめられる。
ポイント: 正多角形のうち、 辺の数が偶数 の正方形・正六角形などは点対称ですが、 辺の数が奇数 の正三角形・正五角形は点対称ではありません。 (線対称はどの正多角形でも成り立ちます。)
どう問われるか
- 「次の図形のうち、 線対称な図形はどれですか」 のように、 図形を見分ける問題が定番です。
- 「対称の軸は何本ありますか」 のように、 軸の数を答える問題も出ます。
- 「線対称な図形で、 点 A に対応する点はどれですか」 のように、 対応する点・辺・角をたずねる問題も出ます。
よくまちがえるところ
対称な図形では、 2 種類の対称の取りちがえと、 対称の軸の数え方でまちがえます。
| まちがい | 例 | 直し方 |
|---|---|---|
| 線対称と点対称を取りちがえる | 平行四辺形を線対称とする | 折って重なるのが線対称、 180° 回して重なるのが点対称 |
| 対称の軸を数えすぎる | 長方形の対称の軸を 4 本とする | 長方形は 2 本。 対角線で折っても重ならない |
| 辺の数が奇数の正多角形を点対称とする | 正三角形を点対称とする | 180° 回すと頂点が下にくる。 点対称ではない |
| 対応する点の結び方をまちがえる | 点対称で、 対応する 2 点を結んだ線が中心を通っていない | 対応する 2 点を結ぶ線は必ず対称の中心を通る |
いちばん多いのは 長方形の対称の軸を 4 本と数える まちがいです。 正方形は 4 本 (たて・横・対角線 2 本) ですが、 長方形を対角線で折ると、 たての辺と横の辺の長さがちがうため重なりません。 長方形の対称の軸は、 たての辺のまん中どうし・横の辺のまん中どうしを結ぶ 2 本 です。
対称の軸と対称の中心の見つけ方
紙に図をかいて、 つぎの順に調べると数えもれがなくなります。
| 順番 | すること | わかること |
|---|---|---|
| 1 | たてに折って重なるか調べる | 軸が 1 本あるか |
| 2 | 横に折って重なるか調べる | 軸がもう 1 本あるか |
| 3 | 対角線で折って重なるか調べる | ななめの軸があるか |
| 4 | 重なった折り目を数える | 対称の軸の本数 |
| 5 | 対応する 2 点を結ぶ線を 2 本かき、 交わる点を見る | 対称の中心 |
正方形のように、 線対称でも点対称でもある図形があります。 「どちらか一方」 と決めつけず、 折る調べ方と回す調べ方を 両方 試すことが大切です。
自分でチェック
- 折って重なるのが線対称、 180° 回して重なるのが点対称だと言える
- 長方形の対称の軸が 2 本、 正方形が 4 本だと説明できる
- 正三角形が線対称で点対称ではない理由を言える
- 対称の軸が対応する 2 点を結ぶ線を垂直に二等分すると言える
- 点対称で、 対応する 2 点を結ぶ線が対称の中心を通ることを使える
まとめ
- 線対称: 1本の直線 (対称の軸) で折ると両側が重なる
- 点対称: 1点 (対称の中心) を中心に 回すと重なる
- どちらも、 対応する辺の長さ・角の大きさは等しい
- 線対称は軸が対応点を垂直に二等分、 点対称は中心が対応点のまん中
次章では、 円の面積の求め方を学びます。
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