ひし形の面積の求め方を完全解説!なぜ2で割る理由と裏ワザ公式の全貌
ひし形の面積の求め方を完全解説!なぜ2で割る理由と裏ワザ公式の全貌に関する話題のニュースを分かりやすく解説します。関心のある方は必見です。
学校教育や学習参考書で教えられているひし形面積公式は、次の通り極めてシンプルです。
ひし形の面積 = たての対角線 × よこの対角線 ÷ 2
しかし、子どもから「どうして最後に2で割るの?」と質問された際、即答に詰まるケースが多発しています。このなぜ2で割るのか理由は、図形を囲む「外枠の長方形」をイメージすることで驚くほど明快に腑に落ちます。
ひし形の外側にぴったり接する長方形を作図してみましょう。ひし形の4つの頂点が、長方形の4つの辺の真ん中にそれぞれ接触する形になります。このとき、長方形の横の長さは「ひし形のよこの対角線」と等しくなり、縦の長さは「ひし形のたての対角線」と完全に一致します。
長方形全体の面積は「たての対角線 × よこの対角線」で計算できます。そして、ひし形の内部と外部に残された余白部分を観察すると、ひし形を構成する4つの直角三角形と、外側の四隅にできた4つの直角三角形が、それぞれ全く同じ形と大きさ(合同)であることがわかります。つまり、長方形全体の面積のうち半分がひし形、もう半分が外側の余白となっているのです。これが、最後に「÷2」を行う数学的な根拠です。
また、もう1つの説明アプローチとして「ひし形を対角線で4分割する」方法も教育現場で広く推奨されています。1本の対角線で2等分すると合同な二等辺三角形が2つでき、さらにもう1本の対角線で割ると合同な4つの直角三角形が完成します。これらの直角三角形を並べ替えると、縦が「たての対角線÷2」、横が「よこの対角線」となる長方形に変形できるため、結果として同じ計算式へと着地します。