幾何チュートリアル

学生が知っておくべき10の幾何学トリック

著者 公開日 May 6, 2026

幾何学に上達する最速の方法は、何度も登場する少数のパターンを記憶することです。学生がすぐに使える10の精神的な近道を紹介します。各トリックは問題あたり30秒から数分を節約します。

1. 3-4-5および5-12-13のピタゴラス三つ組

直角三角形に(3, 4, 5)のうち2つが見えたら、残りは欠けているものです。(5, 12, 13)も同様です。また(8, 15, 17)、(7, 24, 25)も。 これらを認識すれば、毎回a² + b² = c²を計算する必要がなくなります。

ヒント:倍数も使えます。(6, 8, 10)、(9, 12, 15)、(10, 24, 26)はスケールされた三つ組です。

2. 30-60-90三角形:1 : √3 : 2

30-60-90三角形が見られたら、辺は常に比率1 : √3 : 2(短い辺 : 長い辺 : 斜辺)です。これを一度記憶すれば、これらに対して三角関数を計算する必要がなくなります。

例:斜辺 = 10。短い辺 = 5。長い辺 = 5√3 ≈ 8.66。

3. 45-45-90三角形:1 : 1 : √2

等脚直角三角形。脚は等しく、斜辺 = 脚 × √2。

例:脚 = 7。斜辺 = 7√2 ≈ 9.90。

#2と組み合わせると、これら2つの「特殊直角三角形」は、正確な非小数解答を含むほとんどの試験問題をカバーします。

4. 正方形の対角線 = 辺 × √2

#3の直接的な応用。辺が5の正方形の対角線は5√2 ≈ 7.07。

立方体の場合、空間対角線(角から反対角を通る体積内のもの)は辺 × √3です。

5. 平行線は「無料」で等しい角度を与えます

2本の平行線が横断線で交わる場合:

  • 対応角は等しい(4組)。
  • 交互内角は等しい(2組)。
  • 同側内角は180°の和になる。

これにより、平行線の設定では1つの角度を知れば8つすべてを知ることができます。証明でASAやAA相似を呼び出す際にこれを使いましょう — 弊社の平行線と横断線計算機を参照してください。

6. 三角不等式

任意の三角形:各辺は他の2辺の和より小さい。したがって、辺3、4、8は三角形を形成できません(3 + 4 = 7 < 8)。

これを使って、不可能な三角形の問題を解く前に素早く却下しましょう。

7. 面積は二乗比率(k²)でスケールします

2つの相似形状の線形比率がkなら、面積の比率はk²です。形状を2倍(k=2)すると面積は4倍になります。3倍(k=3)すると面積は9倍。

3D立体の場合、体積比率はk³に従います。立方体の全寸法を2倍すると体積は8倍になります。

8. 1/2 × 底辺 × 高さの公式は任意の三角形に使えます

直角でない三角形でも。任意の辺を底辺として選び、反対頂点からその辺への垂直線を落とし、垂直線の長さを測り、代入します。鈍角三角形にも使えます(底辺を外部に延長して垂直線を落とす場合)。

高さがなく3辺すべてがある場合、ヘロンの公式を使います:A = √(s(s-a)(s-b)(s-c))、ここでs = (a+b+c)/2。(弊社のヘロンの公式計算機を参照してください。)

9. 内接角定理:内接角 = ½ × 中心角

円に内接する角(頂点が円上、辺が弦)は、同じ弧を張る中心角のちょうど半分です。

特殊ケース:半円に内接する任意の角はちょうど90°です。これはタレスの定理 — 円の問題で直角を証明するのに非常に有用です。

10. 多角形の内角の和 = (n − 2) × 180°

任意のn角形:三角形(n=3)は合計180°、四角形(n=4)は360°、五角形(n=5)は540°、六角形(n=6)は720°。

正多角形の場合、nで割って各内角を得ます:正六角形 = 720°/6 = 各角120°。

ボーナス:外角の和はnに関係なく常に360°。正n角形の各外角 = 360°/n。

ボーナス:5つの記憶に残る定数

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幾何学公式チートシート — 必要なすべての式
π (pi)≈ 3.14159円: C/d
√2≈ 1.414単位正方形の対角線
√3≈ 1.73230-60-90の長い辺
√5≈ 2.236