コンパスを使った三角形の作図

コンパスを 使った 三角形の 作図とは

コンパスは円をかくだけでなく、決まった長さを測りとって「三角形をかく(作図する)」ときにも大活躍します。定規で1つの辺をかき、残りの2つの辺の長さをコンパスで測って交わる点を見つければ、どんな長さの三角形でも正確にかくことができます。

作図の ルール

1. 下の辺をかく

定規を使って、一番下の辺になる直線をかきます。

2. 2つ目の辺の長さで印をつける

コンパスを、2つ目の辺の長さに開きます。下の辺の左はしに針を刺し、上に短く円をかきます(印をつけます)。

3. 3つ目の辺の長さで印をつける

コンパスを、3つ目の辺の長さに開きます。下の辺の右はしに針を刺し、さっきかいた円と交わるように円をかきます。

4. 頂点を結ぶ

2つの円が交わった点が、三角形の「頂点(ちょうてん)」になります。定規で線を結びます。

例題

問1

辺の 長さが 4cm、5cm、5cm の 二等辺三角形を かきます。まず 下の 辺を 4cm ひきました。つぎに コンパスは 何cm 開きますか。

問2

二等辺三角形を かく とき、コンパスで 2回 しるしを つけます。その とき、コンパスの 開きは 変えますか、変えませんか。

解説

問1

三角形をかくときは、下の辺を引いたら、次にコンパスを残りの辺の長さに開きます。今回の三角形は二等辺三角形であり、残りの辺はどちらも 5cm なので、コンパスは 5cm に開きます。

答え:5cm

問2

三角形をかくときは、下の辺を引いたら、次にコンパスを残りの辺の長さに開きます。今回の三角形は二等辺三角形であり、残りの辺の長さはどちらも同じなので、コンパスの開きを変える必要はありません。

答え:変えない

練習問題

問1

定規と コンパスを 使って、辺の 長さが 5cm、4cm、4cm の 二等辺三角形を かきましょう。

問2

辺の 長さが 6cm、3cm、5cm の 三角形を かきます。一番 下の 辺を 6cm に して、定規と コンパスを 使って かきましょう。

問3

円を かいて、その 半径と 同じ 長さで 円の まわりに コンパスで しるしを つけて いき、1つめ、3つめ、5つめの しるしを 結ぶと 図のように 正三角形を かく ことが できます。やって みましょう。

応用問題

問1

辺の 長さが 4cm、4cm、6cm の 二等辺三角形を 2つ くっつけて、図のような 四角形を かきましょう。

問2

辺の 長さが 2cm、3cm、6cm の 三角形を かこうと しました。しかし、コンパスの 線が 交わらず、三角形が かけません。なぜですか。

問3

コンパスが ない とき、定規 だけでも 正三角形を 正確に かく ことは できますか。

解答と解説

練習問題

問1

①定規を使って、下の辺になる直線(5cm)をかきます。

②コンパスを、2つ目の辺の長さ(4cm)に開きます。下の辺の左端に針を刺し、上に短く円をかきます(印をつけます)。

③今回は二等辺三角形なので、2つ目の辺の長さと3つ目の辺の長さが同じ(4cm)ですね。コンパスの開きは変えずに、下の辺の右端に針を刺し、さっきかいた円と交わるように円をかきます。

④2つの円が交わった点が、三角形の「頂点(ちょうてん)」になります。定規で線を結びます。

問2

①定規を使って、下の辺になる直線(6cm)をかきます。

②コンパスを、2つ目の辺の長さ(3cm)に開きます。下の辺の左端に針を刺し、上に短く円をかきます(印をつけます)。

③コンパスを、3つ目の辺の長さ(5cm)に開きます。下の辺の右端に針を刺し、さっきかいた円と交わるように円をかきます。

④2つの円が交わった点が、三角形の「頂点(ちょうてん)」になります。定規で線を結びます。

問3

①円を1つかきます。半径の長さはいくつでも構いません。

②①からコンパスの開き(半径)を変えずに、①でかいた円の上にコンパスの針を刺してしるしをつけます。

③引き続き、コンパスの開き(半径)は変えずに、①と②の円の交わったところにコンパスの針を刺してしるしをつけます。

④③を繰り返すと、6つのしるしがつきます。

⑤1つめ、3つめ、5つめのしるし(もしくは2つめ、4つめ、6つめのしるし)を結ぶと、図のように正三角形をかくことができます。

応用問題

問1

①定規を使って、下の辺になる直線(6cm)をかきます。

②コンパスを、2つ目の辺の長さ(4cm)に開きます。下の辺の左端に針を刺し、上に短く円をかきます(印をつけます)。

③今回は二等辺三角形なので、2つ目の辺の長さと3つ目の辺の長さが同じ(4cm)ですね。コンパスの開きは変えずに、下の辺の右端に針を刺し、さっきかいた円と交わるように円をかきます。

④2つの円が交わった点が、三角形の「頂点(ちょうてん)」になります。定規で線を結びます。これで1つ目の二等辺三角形ができました。

⑤①の辺を下の辺として、逆側に同じような二等辺三角形をかいてみましょう。すると、図のような四角形ができあがります。

問2

6cm を下の辺にして三角形をかこうとしてみましょう。すると、2cm の印と 3cm の印が交わりませんね。これは下の辺が 6cm もある一方で、2cm と 3cm を合わせても 5cm にしかならないので、左から進んだ 2cm と、右から進んだ 3cm が届かずに終わってしまうためです。このように、「短い2つの辺を足した長さ」が「一番長い辺」より短くなってしまうときは、コンパスの線が絶対に交わらないため、三角形を作ることができません。

問3

正三角形は、3つの辺の長さがすべて同じ三角形です。例えば1辺が 5cm の正三角形なら、定規があれば、下の辺の長さ 5cm を正確に引くことはできます。また、残りの2つの辺も 5cm にすればいいことは分かります。しかし、定規だけだと、その 5cm の線を「どれくらい傾けて(斜めにして)引けば、ぴったり上の角で2本の線が出会うか」が分かりません。適当に斜めに引いてしまうと、長さは 5cm にできても、上の角がくっつかなかったり、形がゆがんでしまったりします。

答え:できない

※1:各塾・団体主催の公開テスト・模試での成績(2018〜2025年当社調べ) ※2:過年度の累計(2018年〜2025年)