👯‍♀️ 【中2数学】図形の合同をマスター!たった3つのカギで証明を攻略しよう✨

中2_⑤図形の合同

こんにちは、Thumb up Cafe Blogへようこそ!

図形分野の大きな壁となるのが「合同(ごうどう)」です。合同とは、2つの図形が、形も大きさも全く同じで、ぴったりと重ね合わせられることをいいます。

合同の証明問題は難しそうに見えますが、実は覚えるべきルールは**「たった3つの合同条件」**だけです。今回は、この3つのカギを使って、図形の秘密を解き明かす方法を徹底解説します!


1. 🔍 図形の合同とは?

合同な図形は、たとえ向きが変わっていても、まったく同じです。

合同な図形を見つけたとき、私たちは次のことが言えます。

  1. 対応する辺の長さは、すべて等しい。
  2. 対応する角の大きさは、すべて等しい。

数学では、三角形ABCと三角形DEFが合同であることを、**△ ABC ≡ △ DEF**と、3本線の記号(合同記号)を使って表します。

合同な図形 ⇔ すべてが同じ

💡 なぜ「合同」が大切なの?

合同を証明できれば、まだ長さが分かっていない辺や、大きさが分かっていない角でも、「合同な図形の対応する辺(角)だから等しい」という理由で、すぐに答えがわかります。これが、合同が図形問題を解く上で重要なカギとなる理由です。


2. 🔑 三角形の合同条件: 3つの強力なカギ

三角形の合同を証明するとき、いちいち「3つの辺と3つの角、合計6つの要素がすべて等しい」ことを確認するのは大変です。

そこで、数学には「この情報さえあれば、もう全部同じに決まっている!」という、たった3つの条件が用意されています。これらを三角形の合同条件と呼びます。

🔑 条件1. 3組の辺がそれぞれ等しい(辺・辺・辺)

          3 組の辺がそれぞれ等しい。

  • イメージ: 3本の棒の長さが決まると、その棒で作れる三角形の形は1通りしかありません。辺の長さだけで、形と大きさが完全に決まってしまうということです。

🔑 条件2. 2組の辺とその間の角がそれぞれ等しい(辺・角・辺)

          2 組の辺とその間の角がそれぞれ等しい。

  • ポイント: 必ず**「その間」にある角**でなければなりません。2つの辺の長さが決まった後、その辺をくっつける角度(間の角)が決まれば、三角形の形は完全に固定されます。
  • 例: 辺 AB と辺 BC の長さ、そして ∠ B の大きさが等しければ、合同です。

🔑 条件3. 1組の辺とその両端の角がそれぞれ等しい(角・辺・角)

          1 組の辺とその両端の角がそれぞれ等しい。

  • ポイント: 必ず**「その辺の両端」にある角**でなければなりません。1つの辺の長さが決まり、その両端から線がどの角度で伸びていくか(両端の角)が決まれば、交わる点はただ一つに決まります。
  • 例: 辺 BC の長さ、そして ∠ B と ∠ C の大きさが等しければ、合同です。

3. 📝 合同の証明の土台作り

合同の証明問題では、この3つの条件のうち、どれか一つが成り立つことを論理的に説明していきます。証明の手順は次の通りです。

  1. 結論の確認: どの三角形とどの三角形の合同を証明したいのかを確認します。(例: △ ABC と △ DEF)
  2. 等しい要素を探す: 問題文や図に示された情報(仮定)から、等しい辺や角の情報を書き出します。
  3. 隠れた要素を見つける: 問題文に書かれていなくても、図形が持っている性質(対頂角は等しい共通な辺など)を使って、さらに等しい要素を探します。
  4. 合同条件の決定: 集めた情報が、上記の3つの条件のうちどれを満たしているか判断します。
  5. 結論: 満たした合同条件を書いて、2つの三角形が合同であることを示します。

💡 平行線と合同のつながり

合同の証明で**「角」の情報が足りないとき、前に学習した「平行線と角」の性質**が強力な助けになります。

  • 錯角が等しい(Z の字)
  • 同位角が等しい(F の字)

これらのルールを使って「角が等しい」ことを証明し、合同条件の「角」を埋めることが、証明問題の定番パターンです。


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