ひし形の公式一覧|面積・対角線・周の長さと2で割る理由を徹底図解
ひし形の公式一覧|面積・対角線・周の長さと2で割る理由を徹底図解を徹底追究! 読者が気になる 情報と解説を分かりやすく展開します。
文部科学省の学習指導要領において、小学校5年生 算数 ひし形の面積公式を習う際、最も大切にされるのが「なぜ『÷2』をするのか」という論理的思考力です。単なる丸暗記ではなく、面積の成り立ちを視覚的に理解することで、公式を忘れても自力で導き出せるようになります。
ひし形 面積 なぜ2で割るのかという疑問は、以下の2つのアプローチで明確に説明できます。
【アプローチ1:外接する長方形で囲む方法】
ひし形の4つの頂点を通るように、水平・垂直な直線でぴったり囲む「長方形」を描きます。この長方形の「たて」の長さはひし形の「縦の対角線」と等しく、「よこ」の長さは「横の対角線」と等しくなります。したがって、外側の長方形全体の面積は「対角線 × 対角線」で求められます。
このとき、ひし形の各辺によって長方形の4隅にできた直角三角形と、ひし形の内側にある直角三角形を比較すると、4組の合同な三角形が向かい合って並びます。つまり、外側の長方形の中には「ひし形の内側と同じ面積の余白」がまったく同じ分量だけ存在するため、ひし形の面積は外枠の長方形のちょうど半分(1/2)になります。これが「÷2」をする最大の理由です。
【アプローチ2:ひし形を4つの直角三角形に分割する方法】
ひし形を2本の対角線で切り分けると、合同な4つの直角三角形に分かれます。それぞれの直角三角形の「底辺」は(横の対角線÷2)、「高さ」は(縦の対角線÷2)です。
直角三角形1つの面積は「(横の対角線÷2)×(縦の対角線÷2)÷ 2」となります。これが4つ分あるため、
$$\left(\frac{\text{横の対角線}}{2} \times \frac{\text{縦の対角線}}{2} \div 2\right) \times 4 = \text{横の対角線} \times \text{縦の対角線} \div 2$$
となり、計算結果は完全に一致します。