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 、、 の 二等辺三角形を かきます。まず 下の 辺を 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 なので、コンパスは 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 、、 の 二等辺三角形を かきましょう。
問2
辺の 長さが 、、 の 三角形を かきます。一番 下の 辺を 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 、、 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 、、 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()をかきます。
②コンパスを、2つ目の辺の長さ()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()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()をかきます。
②コンパスを、2つ目の辺の長さ()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()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()をかきます。
②コンパスを、2つ目の辺の長さ()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()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
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、 の印と の印が交わりませんね。これは下の辺が もある一方で、 と を合わせても にしかならないので、左から進んだ と、右から進んだ 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 の正三角形なら、定規があれば、下の辺の長さ を正確に引くことはできます。また、残りの2つの辺も 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 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 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
