ちいさな証明探偵団

角をなくした三角形

三つの角が一直線の行列に。ピップ、割り込みは禁止です。

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α + β + γ = 180°

全8話の 6 話目

この話で持ち帰ること

平らな面で、三角形の3つの角が一直線の角を埋める理由を言える。

一つずつ読めば大丈夫。時間制限はありません。困ったら、いつでも「わからない」を開けます。

読む前は、どんな感じ?(任意)

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まず、言葉の意味から

角は向きの開きを表し、一直線の角は180°。ここでは、ふつうの平らな面(ユークリッド平面)で、一直線上にない三点を直線で結んだ三角形を考えます。

平行線は、どこまで伸ばしても交わらない直線です。別の線が二本を横切るとき、二本の内側で、横切る線の反対側にある角が錯角。平行線の錯角は等しい、という前の図形の性質を使います。

先に読む必要がある事件はありません。

ABCα=50°β=60°γ=70°Aを通る直線 ∥ BC

あやしい作戦

ピップは紙の三角形を三つの角に分けた。「一角なくせば、証明を割引できるかな?」

Aを通りBCに平行な線を引こう。ふつうの平らな面の性質を使うよ。

ABCα=50°β=60°γ=70°β=60°γ=70°β + α + γ = 60° + 50° + 70°

見つかった手がかり

ミカは三角形を切らず、上の頂点を通って向かいの辺に平行な線を引く。

平行線の錯角は等しい。βとγを、Aの横にも見つけよう。

ABCα=50°β=60°γ=70°β=60°γ=70°60° + 50° + 70° = 180°

事件のひっくり返し

底の二つの角が錯角として上の角の横に現れた。三つで一直線。なくした角は、ピップの帽子の下にあった。

移した角とαが一直線を埋める。合計180°。下の扇も、同じ3つの大きさを並べたもの。

数字を変えて実験

数を変えて、感覚をつかもう。数値の確認は、すべての値についての証明とは別です。

コマ ↔ 証明

証明の一歩 1 / 3

ABCα=50°β=60°γ=70°Aを通る直線 ∥ BC
Aを通りBCに平行な線を引こう。ふつうの平らな面の性質を使うよ。
50° + 60° + 70° = 180°
いま動かした、証明の一歩

頂点Aを通り、辺BCに平行な直線を引きます。ユークリッド平面の平行線の性質を使います。

図は、表示した論証の手順を表します。数値の例だけで、仮定やすべての場合の証明の代わりにはしません。

一歩ずつ、証明しよう

主張と条件
ユークリッド平面で、つぶれていない三角形の内角の和は180°です。

  1. 頂点Aを通り、辺BCに平行な直線を引きます。ユークリッド平面の平行線の性質を使います。
  2. Bの角は、BAと平行線が作る錯角に等しい。Cの角も同様にAのもう一方へ移せます。
  3. 移した二角とAの角が一直線の角を分けるので、和は180°です。地球儀の表面はユークリッド平面ではなく、どんな曲面にもこの証明が使えるわけではありません。

ピップが、また何か思いついた

二つの角が50°と60°。残りは?

選択肢の説明: 70°

そう。180 − 50 − 60 = 70。三つで一直線の角を使い切ります。

選択肢の説明: 110°

110°は分かっている二角の合計です。180°から引いて70°にしましょう。

どこまで、つながった?

小さな確認を2つしたあと、自分で振り返ります。ヒントを見ても、やり直しても大丈夫。ここで確かめるのは、この2問についてです。

1. 二つの角が50°と60°。残りは?

理由を図で見直す →
2. 平らな面の三角形で、二つの角が40°と80°。残りは?

理由を図で見直す →

いまは、どんな感じ?(任意)

この話の振り返り記録

最初の答えと、見直したあとの答えをここにまとめます。

次は、どの「なぜ?」へ?

点数も、閉じた扉もありません。いつでも定義へ戻れます。

ここで読むのは学習用の論証と数値実験で、Leanの実行ではありません。先の解説ページでは、形式的な原文と説明を区別しています。

わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

角をなくした三角形

今は、一つだけ

番号の順に、今見えているひとまとまりを読みます。下の大きな「次へ」ボタンで進もう。前のまとまりにも戻れます。

言葉をほどこう

  • 一直線の角は180°。
  • この平らな面で、平行線はどこまで伸ばしても交わりません。
  • 平行線では、内側で反対側にある錯角が等しくなります。
この話の言葉に戻る →

小さな手がかり

上の頂点を通る平行線を引きます。錯角が等しいので、下の2つの角を上の角の隣にも見つけられます。3つで180°です。

図でゆっくり確かめる →

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。