平行線と角¶
角の名前を覚える¶
2本の直線に1本の直線(横断線)が交わるとき、できる角には名前がついています。
3つの角の位置関係
| 名前 | 位置 | 平行なとき |
|---|---|---|
| 対頂角 | 交点をはさんで向かい合う | いつでも等しい |
| 同位角 | 同じ側の同じ位置 | 平行なら等しい |
| 錯角 | 斜めに向かい合う内側 | 平行なら等しい |
対頂角は「いつでも」等しい¶
平行かどうかに関係なく、2直線が交わればいつでも対頂角は等しくなります。
理由 一直線の角は \(180°\) なので
両方から同じ \(\angle b\) を引くと \(\angle a = \angle c\) になります。
同位角・錯角は平行のときだけ
同位角と錯角が等しくなるのは、2直線が平行なときだけです。 平行でなければ等しくなりません。ここを混同しないよう注意してください。
平行線の性質と、その逆¶
平行線の性質
\(\ell \parallel m\) ならば
- 同位角は等しい
- 錯角は等しい
平行になる条件(逆)
次のどちらかが成り立てば、\(\ell \parallel m\) といえます。
- 同位角が等しい
- 錯角が等しい
「平行だから角が等しい」と「角が等しいから平行」は逆向きの使い方です。問題によってどちらを使うか変わります。
角度を求める問題¶
例題1¶
\(\ell \parallel m\) のとき、\(\angle x\) を求めなさい。
\(\ell\) 上の同位角が \(65°\)、\(\angle x\) はその錯角の位置にあるとします。
解答
\(\ell \parallel m\) なので、錯角は等しくなります。
例題2(補助線を引く)¶
\(\ell \parallel m\) で、間に折れ線があるとき、\(\angle x\) を求めなさい。 上の角が \(40°\)、下の角が \(30°\) とします。
解答
折れ点を通り、\(\ell\) に平行な直線を引きます。
この補助線によって \(\angle x\) が2つに分かれます。
- 上側の角: \(\ell\) との錯角で \(40°\)
- 下側の角: \(m\) との錯角で \(30°\)
折れ線が出たら平行な補助線
平行線の間に折れ線があったら、折れ点を通る平行線を引くのが定石です。 錯角が2つ作れて、角を分けて求められます。
三角形の内角と外角¶
三角形の角の性質
内角の和が \(180°\) になる理由¶
頂点 A を通り、辺 BC に平行な直線を引きます。
すると錯角によって、\(\angle B\) と \(\angle C\) が頂点 A のところに移動してきます。 \(\angle A\) と合わせると一直線になるので、
証明は「平行線を引く」から始まる
内角の和の証明は、補助線として平行線を引くことがカギです。 平行線の錯角を使って、角を1か所に集めています。
外角の性質¶
理由 \(\angle ACB + \angle ACD = 180°\) かつ \(\angle A + \angle B + \angle ACB = 180°\) なので、 両方から \(\angle ACB\) を引いて \(\angle ACD = \angle A + \angle B\)。
多角形の角¶
多角形の内角・外角
\(n\) 角形について
外角の和は、何角形でも必ず \(360°\) です。
内角の和の理由¶
\(n\) 角形は、1つの頂点から対角線を引くと \((n-2)\) 個の三角形に分けられます。 三角形1つが \(180°\) なので、\(180° \times (n-2)\) です。
| 図形 | \(n\) | 内角の和 |
|---|---|---|
| 三角形 | \(3\) | \(180°\) |
| 四角形 | \(4\) | \(360°\) |
| 五角形 | \(5\) | \(540°\) |
| 六角形 | \(6\) | \(720°\) |
正多角形の1つの角¶
正 \(n\) 角形は全部の角が等しいので
外角から求めるほうが速い
正多角形の内角を求めるとき、先に外角を求めると計算が楽です。
正十二角形なら、外角は \(360° \div 12 = 30°\)、内角は \(180° - 30° = 150°\)。
練習問題¶
問1¶
\(\ell \parallel m\) のとき、次の角を求めなさい。
- \(65°\) の同位角
- \(65°\) の錯角
- \(65°\) ととなり合う角(一直線上の角)
解答
(1) \(65°\) (2) \(65°\) (3) \(180° - 65° = 115°\)
問2¶
三角形の2つの内角が \(52°\)、\(71°\) のとき、残りの内角と、\(52°\) の角の外角を求めなさい。
解答
残りの内角
\(52°\) の外角 = となり合わない2つの内角の和
(確かめ: \(180° - 52° = 128°\) ✓)
問3¶
次の多角形について答えなさい。
- 八角形の内角の和
- 正八角形の1つの内角
- 内角の和が \(1440°\) になるのは何角形か
解答
(1) \(180° \times (8-2) = 180° \times 6 = 1080°\)
(2) 外角が \(360° \div 8 = 45°\) なので、内角は \(180° - 45° = 135°\)
(または \(1080° \div 8 = 135°\))
(3) \(180°(n-2) = 1440°\) より \(n - 2 = 8\)、\(n = 10\)。十角形
問4(応用)¶
\(\ell \parallel m\) で、間に折れ線があります。上側の角が \(35°\)、折れ点の角(\(\angle x\))が \(95°\) のとき、下側の角 \(\angle y\) を求めなさい。
解答
折れ点を通り \(\ell\) に平行な補助線を引くと、\(\angle x\) は2つに分かれます。
- 上側: \(\ell\) との錯角で \(35°\)
- 下側: \(95° - 35° = 60°\)
下側の角は \(m\) との錯角なので
この単元のまとめ¶
- 対頂角はいつでも等しい。同位角・錯角は平行なときだけ
- 平行線の間の折れ線 → 折れ点を通る平行な補助線
- 三角形の内角の和 \(180°\)、外角 = となり合わない2内角の和
- \(n\) 角形の内角の和 \(= 180°(n-2)\)、外角の和はいつでも \(360°\)
- 正多角形は外角から求めると速い
次は 合同と証明 で、図形の性質を証明する方法を学びます。
もっと練習しよう
この分野の問題をもっと解きたいときは、平行と合同 練習問題 に挑戦しよう。解説ページとはちがう問題です。