今回考えるのは図形の問題です。
三角形や四角形の内角の和は、小学校のときに習うので、覚えている方も多いでしょう。
それでは、もっと大きな図形になったとき、角度はどのようにして求めると良いでしょうか。
問題
三角形の内角の和は180°、四角形の内角の和は360°ということは、すぐに答えられても、五角形ならどうでしょうか。
「こんな問題、暗記しているかどうかじゃないか!?」と思われる方もいるかもしれません。
実は、覚えていなくても、きちんと論理的な説明と計算で導くことができるのです。
「覚えていたから解けた」という方も、なぜその角度になるのか、どのようにの説明すればよいのかを考えてみましょう。
さて、答えは540°です。
解説
三角形は180°
四角形は360°
五角形は540°
この数字を見て、ピンとくるでしょうか?
そうです、180の倍数になっているのです。
180×2=360、180×3=540、このようにしていけば、六角形でも七角形でも角度の計算ができそうですね。
「だから、五角形は540°だ!」と考えた皆さんに、もうひとつ問題です。
なぜ、五角形の角度の計算は180×3なのでしょうか。この「3」という数字はどこからきたのでしょうか。
実は、どの「多角形」も、三角形に分割することで、角度の計算が可能です。
(多角形というのは、三角形、四角形、五角形・・・などの形をまとめた総称です)
四角形なら、三角形が2つに分けられるので180×2という計算、
五角形なら、三角形が3つに分けられるので180×3という計算というわけです。
180×3という計算の「3」というのは、三角形が「3つ分」ということになります。
同じように考えれば、何角形であっても、内角の和の計算が可能です。そのためには、「三角形がいくつ分になるか」ということを考えてみましょう。
このように図に描いてみると、規則性も見えてきますね。
「◯角形」という名前の数字から、2を引いた数の分だけ、三角形に分割できています。
では最後に「十二角形の内角の和」を考えてみましょう。
十二角形なので、12ー2=10。10個の三角形に分割ができます。
つまり内角の和は、180×10=1800。
十二角形の内角の和は1800°ということです。
まとめ
このように図形の角度も、ただ単に暗記するのではなく「どうして、このような角度になるんだろう」と考えると楽しいですね。
規則性や考え方をしっかりと押さえていると、十二角形のような複雑な図形でも、頭の中で計算できてしまいます。
n角形の内角の和は、180(n-2)である。
ちなみに、この考え方を公式にしたのが上記です。この記事をしっかり読んだ方なら、この公式の意味も理解できているでしょう。
文・監修:SAJIMA
日本国内外の学校、学習塾で数学・理科の講師として幼児から高校生までを指導。現在はフリーランスとして独立し、オンラインを中心に授業を展開している。子供への学習指導だけでなく、大人向けの数学講座も開講し、算数・数学の楽しさを広く伝える活動を行っている。日本数学検定協会認定「数学インストラクター」。
編集:TRILLニュース編集部