ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 ─ 三 平 方 の 定 理 の 歴 史 の表紙イラスト

ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 ─ 三 平 方 の 定 理 の 歴 史

中学校 数学 第2学年 古典 B 図 形数 学 史 目安 25 分

作者
数学史 編集部
原作発表
-500 年(紀元前6世紀 (ピタゴラスの時代))
出典
数学史 各種 文献
底本:ピ タ ゴ ラ ス (紀 元 前 570 頃 –490 頃) と そ の 定 理 a² + b² = c² の 歴 史。 古 代 バ ビ ロ ニ ア・古 代 中 国・古 代 ギ リ シ ア で 並 行 に 発 見 さ れ た、 数 学 史 上 最 も 有 名 な 定 理。

学習のめあて

  • ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 (三 平 方 の 定 理) の 内 容 を 理 解 す る
  • 古 代 バ ビ ロ ニ ア・中 国・ギ リ シ ア の 並 行 発 見 を 知 る
  • 数 学 の 普 遍 性 を 体 感 す る

本文

三 平 方 の 定 理 と は

直 角 三 角 形 を 描 い て み よ う。
直 角 を 挟 む 二 辺 の 長 さ を a、 b、 直 角 の 反 対 側 の 辺 (斜 辺) を c と す る と:

a² + b² = c²

こ れ が 「三 平 方 の 定 理」、 別 名 「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理」 だ。

例 え ば 「3-4-5」 の 直 角 三 角 形:
3² + 4² = 9 + 16 = 25 = 5²。 ぴ っ た り 成 り 立 つ。

「5-12-13」 の 直 角 三 角 形:
5² + 12² = 25 + 144 = 169 = 13²。 こ れ も 成 り 立 つ。

古 代 三 文 明 の 並 行 発 見

こ の 定 理 は、 ピ タ ゴ ラ ス が 紀 元 前 6 世 紀 に 「発 見」 し た と さ れ る。
だ が 実 は、 ピ タ ゴ ラ ス よ り も 1300 年 早 く、 同 じ 定 理 が 知 ら れ て い た。

文 明時 代記 録
古 代 バ ビ ロ ニ ア紀 元 前 1800 年 頃「プ リ ン プ ト ン 322」 粘 土 板
古 代 中 国紀 元 前 1 世 紀 以 前『周 髀 算 経』 (し ゅ ひ さ ん け い)
古 代 ギ リ シ ア紀 元 前 6 世 紀 (ピ タ ゴ ラ ス)体 系 的 な 証 明

バ ビ ロ ニ ア・中 国・ギ リ シ ア の 三 文 明 が、 互 い に 接 触 し て い な か っ た 時 代 に、 全 く 同 じ 数 学 的 真 理 に 到 達 し て い た。
こ れ は 「数 学 は 文 化 を 超 え た 普 遍 的 言 語」 で あ る こ と の 美 し い 証 拠 で あ る。

ピ タ ゴ ラ ス の 貢 献 ─ 「証 明」 の 発 明

バ ビ ロ ニ ア や 中 国 で は、 こ の 定 理 を 「事 実 と し て 知 っ て い た」 が、 「な ぜ 成 り 立 つ か」 の 証 明 は し て い な か っ た。

ピ タ ゴ ラ ス と そ の 学 派 が 西 洋 数 学 に 残 し た 偉 業 は、 「証 明」 と い う 概 念 を 確 立 し た こ と で あ る。

事 実 を 観 察 す る だ け で な く、 論 理 に よ っ て 「な ぜ そ う な る か」 を 示 す ─ こ の 姿 勢 が、 西 洋 数 学・西 洋 科 学 の 根 本 と な っ た。

身 の 回 り の ピ タ ゴ ラ ス

こ の 定 理 は、 中 学 ・ 高 校 数 学 の 基 礎 中 の 基 礎。 だ が 実 は、 日 常 生 活 で も 使 わ れ て い る:

  • 大 工 さ ん の 直 角 確 認 ─ 3-4-5 の 比 で 紐 を 張 る と 直 角 が 作 れ る
  • テ レ ビ の サ イ ズ ─ 「50 イ ン チ」 は 画 面 の 対 角 線 = ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 で 計 算
  • GPS の 距 離 計 算 ─ 二 点 間 の 直 線 距 離 = ピ タ ゴ ラ ス
  • 建 築 の 屋 根 の 長 さ ─ 斜 面 の 長 さ = ピ タ ゴ ラ ス

2500 年 前 の ギ リ シ ア で 確 立 さ れ た 定 理 が、 現 代 の 君 の 生 活 に 直 結 し て い る。

数 学 の 美 し い 真 理

a² + b² = c² ─ た っ た 一 行 の 式 が、 三 つ の 古 代 文 明 を 結 び、 25 世 紀 を 超 え て 今 も 真 実 で あ り 続 け る。

こ れ こ そ が、 数 学 が 持 つ 「時 代 を 超 え た 真 理」 の 美 し さ で あ る。
ピ タ ゴ ラ ス が 君 に 残 し た 贈 り 物 だ。

語句の意味

各見出し語をクリックすると、外部辞書で詳しい意味を調べられます。 ※ Wiktionary について

  • ピ タ ゴ ラ ス (Pythagoras) K 紀 元 前 570 頃 –490 頃。 古 代 ギ リ シ ア の 数 学 者・哲 学 者。 イ オ ニ ア の サ モ ス 島 生 ま れ。 イ タ リ ア 南 部 ク ロ ト ン に 学 派 を 設 立。 「ピ タ ゴ ラ ス 学 派」 は 数 学・音 楽・天 文 を 結 び つ け た 神 秘 的 集 団 だ っ た。
  • 三 平 方 の 定 理 (さ ん へ い ほ う の て い り) K 直 角 三 角 形 で、 「a² + b² = c²」 (a、 b は 直 角 を 挟 む 二 辺、 c は 斜 辺) と い う 関 係。 日 本 で は 中 3 数 学 で 学 ぶ。 別 名「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理」。
  • 古 代 バ ビ ロ ニ ア K 現 在 の イ ラ ク 地 方。 紀 元 前 1800 年 頃 (ピ タ ゴ ラ ス よ り 1300 年 早 い) の 粘 土 板 に、 既 に 三 平 方 の 定 理 が 記 さ れ て い る (プ リ ン プ ト ン 322 番 粘 土 板 が 有 名)。
  • 古 代 中 国 「周 髀 算 経」 (し ゅ ひ さ ん け い) K 紀 元 前 1 世 紀 ま で に 成 立 し た 中 国 最 古 の 数 学 書。 「勾 (こ う)・股 (こ)・弦 (げ ん)」 の 関 係 と し て 三 平 方 の 定 理 を 記 載。 「勾」 = 短 辺、「股」 = 長 辺、 「弦」 = 斜 辺。
  • 証 明 (し ょ う め い) K 数 学 で「な ぜ そ う な る か」 を 論 理 的 に 示 す こ と。 ピ タ ゴ ラ ス は こ の 定 理 を 「証 明」 し た 最 初 の 一 人 と さ れ る。 古 代 バ ビ ロ ニ ア は「事 実」 と し て 知 っ て い た が、 「な ぜ そ う な る か」 の 証 明 は し て い な か っ た。

考えてみよう

  1. 「a² + b² = c²」 の 意 味 を、 自 分 の 言 葉 で 説 明 し ま し ょ う。
  2. 古 代 バ ビ ロ ニ ア (BC1800)・古 代 中 国 (BC1)・古 代 ギ リ シ ア (BC500) で、 同 じ 定 理 が 独 立 に 発 見 さ れ た こ と を ど う 思 い ま す か?
  3. 「知 っ て い る」 と 「証 明 で き る」 の 違 い を 考 え て み ま し ょ う。
  4. あ な た の 身 の 回 り で、 ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 が 役 立 つ 場 面 は あ り ま す か?

指導要領との対応

このページは、文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)」数学 第2学年の 以下の指導事項を意識して編集しています。

  • 中3数学(B) — 三 平 方 の 定 理 と そ の 応 用

※ 文部科学省告示の本文ではなく、編集者による要旨の言い換えです。 正確な指導事項は文部科学省の公式資料を参照してください。

指導案 教員向け・授業展開の例

中2 数 学 で 図 形 を 学 ぶ 中 で、 後 に (中 3 で) 学 ぶ 三 平 方 の 定 理 を 数 学 史 の 視 点 で 紹 介。 古 代 バ ビ ロ ニ ア・中 国・ギ リ シ ア の 並 行 発 見 を 通 じ て、 「数 学 の 普 遍 性」 を 体 感 す る。

授業時数
1時限 (45分)
準備
直 角 三 角 形 の 図 (3-4-5、 5-12-13 な ど)、プ リ ン プ ト ン 322 粘 土 板 の 写 真、周 髀 算 経 の 抜 粋

指導目標

  • 三 平 方 の 定 理 の 内 容 を 知 る
  • 数 学 史 の 並 行 発 見 を 把 握 す る
  • 「証 明」 の 概 念 に 触 れ る

授業の流れ

  1. 10分 直 角 三 角 形 を 描 い て 観 察
  2. 15分 三 平 方 の 定 理 の 説 明
  3. 15分 古 代 バ ビ ロ ニ ア・中 国・ギ リ シ ア の 数 学 史
  4. 5分 振 り 返 り

発問例・議論のポイント

  • 「数 学 は 世 界 共 通 の 言 葉」 と い う 意 味
  • 古 代 文 明 の 数 学 力 を ど う 評 価 す る か

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高1 世界史 ・ 共通テーマ:古代ギリシア

ペリクレスの葬礼演説 — トゥキディデス『戦史』より

「我らの政体は他国の制度を模倣するものではなく、むしろ他国の手本となるものである…多数者の手にある故に、われわれの政体はデモクラチアと呼ばれる」— 紀元前431年、ペロポネソス戦争初年の冬、戦没者のため雅典で行われた、民主政の自己定義として歴史上もっとも有名な演説。

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出典・ライセンス

  • 原文: 数学史 編集部「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 ─ 三 平 方 の 定 理 の 歴 史」(-500年)
  • 入力テキスト: 数学史 各種 文献 (底本:ピ タ ゴ ラ ス (紀 元 前 570 頃 –490 頃) と そ の 定 理 a² + b² = c² の 歴 史。 古 代 バ ビ ロ ニ ア・古 代 中 国・古 代 ギ リ シ ア で 並 行 に 発 見 さ れ た、 数 学 史 上 最 も 有 名 な 定 理。)
  • 原文の権利: パブリックドメイン
  • 編集・語注・発問・解説: CC BY 4.0 © project_procopios contributors