ピ タ ゴ ラ ス と 直 角 三 角 形 ─ 大 工 さ ん の 知 恵
小学校 算数 第4学年 図 形 と 直 角古 代 の 数 学 史数 と 量 目安 20 分
学習のめあて
- 直 角 三 角 形 の 特 別 な 性 質 (3:4:5) を 理 解 す る
- 古 代 エ ジ プ ト・ギ リ シ ア の 数 学 史 に 触 れ る
- 算 数 が「大 工」 や「測 量」 と い っ た 実 用 か ら 始 ま っ た こ と を 知 る
本文
ピ タ ゴ ラ ス と 直 角 三 角 形
1. 大 工 さ ん の 知 恵
今 か ら 4000 年 前 の こ と で す。 古 代 エ ジ プ ト の 大 工 さ ん た ち は、 大 き な 建 物 を つ く る と き、 「直 角」 を つ く る た め に 不 思 議 な 道 具 を 使 っ て い ま し た。
そ の 道 具 と は、 1 本 の な が い ロ ー プ で す。
そ の ロ ー プ に は、 13 こ の 結 び 目 が、 等 し い 間 隔 で つ い て い ま し た。 結 び 目 と 結 び 目 の あ い だ は、 ぜ ん ぶ で 12 こ。
大 工 さ ん は、 3 人 が か り で こ の ロ ー プ の 両 は し と、 4 番 め の 結 び 目、 7 番 め の 結 び 目 を 持 っ て、 ピ ー ン と 張 り ま す。 す る と…
ふ し ぎ! 3 本 の ロ ー プ で、 ぴ っ た り「直 角」 を つ く る 三 角 形 が で き る の で す。
辺 の 長 さ は「3 と 4 と 5」。 こ の 3 つ の 数 で つ く ら れ た 三 角 形 だ け が、 直 角 を 持 っ た 三 角 形 に な る。
2. ピ ラ ミ ッ ド を つ く っ た 直 角
エ ジ プ ト の 大 工 さ ん は、 こ の「3:4:5 ロ ー プ」 を 使 っ て、 大 き な 建 物 の か ど を 正 確 に 直 角 に し ま し た。
そ う し て つ く ら れ た の が、 あ の 有 名 な「ピ ラ ミ ッ ド」 で す。 4500 年 前 に つ く ら れ た ピ ラ ミ ッ ド は、 い ま で も 立 派 に そ び え 立 っ て い ま す。
ピ ラ ミ ッ ド の 角 が、 ぴ っ た り 直 角 で あ る こ と は、 こ の「3:4:5 ロ ー プ」 の 知 恵 の お か げ で す。
3. ピ タ ゴ ラ ス の 発 見
時 は 流 れ て、 紀 元 前 6 世 紀 (今 か ら 2500 年 前) の こ と で す。 ギ リ シ ア の サ モ ス 島 に「ピ タ ゴ ラ ス」 と い う 数 学 者 が い ま し た。
ピ タ ゴ ラ ス は、 旅 の と ち ゅ う で エ ジ プ ト に 立 ち 寄 り、 大 工 さ ん の「3:4:5 ロ ー プ の 直 角」 を 知 り ま し た。 そ し て、 不 思 議 に 思 っ た の で す。
「な ぜ、 3 と 4 と 5 と い う 数 だ け が、 こ ん な に き れ い に 直 角 を つ く る の だ ろ う?」
ピ タ ゴ ラ ス は、 こ の 不 思 議 を 何 年 も 考 え 続 け、 つ い に 一 つ の 法 則 を 見 つ け 出 し ま し た。
「直 角 三 角 形 の 三 つ の 辺 の あ い だ に は、 a × a + b × b = c × c と い う 関 係 が あ る」
3 × 3 + 4 × 4 = 9 + 16 = 25 = 5 × 5。
確 か に! 3 と 4 と 5 だ け で な く、 ほ か の 直 角 三 角 形 に も、 ぜ ん ぶ こ の 法 則 が 当 て は ま る の で す。
こ の 法 則 を、 い ま で は「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理」 と 呼 ん で い ま す。 中 学 校 3 年 生 で く わ し く 学 び ま す。
4. 4000 年 前 か ら 続 く 算 数
エ ジ プ ト の 大 工 さ ん が 知 っ て い た「直 角 ロ ー プ」 の 知 恵。 そ れ を ピ タ ゴ ラ ス が 数 学 の 法 則 に し た こ と。 そ し て、 今 で も 私 た ち が 学 校 で「直 角 三 角 形」 を 学 ぶ こ と。
算 数 と は、 4000 年 前 か ら 続 く、 と て も 古 い 学 問 な の で す。 そ し て、 算 数 は 「家 を つ く る」「土 地 を は か る」 と い っ た、 と て も 身 近 な こ と か ら 始 ま っ た 学 問 で す。
み な さ ん が 今 日 ノ ー ト に 描 く「直 角」 も、 4000 年 前 の 大 工 さ ん が 描 い た「直 角」 と、 同 じ 直 角 で す。
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
- 直 角 (ち ょ っ か く) K 90 度 の 角 度。 紙 の 角 や、 こ ま に 立 て た 棒 の 影 が つ く る 角 度。 算 数 で は「正 方 形 や 長 方 形 の 四 つ の か ど」「三 角 定 規 の 一 つ の か ど」 が 直 角。 記 号 は「⊥」 ま た は 小 さ な 四 角 の マ ー ク。
- ピ タ ゴ ラ ス (Pythagoras) K 紀 元 前 582 頃-紀 元 前 496 頃。 古 代 ギ リ シ ア・サ モ ス 島 の 数 学 者・哲 学 者。 「直 角 三 角 形 の 三 辺 の 関 係 (a² + b² = c²)」 を 証 明 し た こ と で 有 名。 「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理」 と 呼 ば れ る 数 学 史 上 最 も 有 名 な 定 理 の 一 つ。
- 古 代 エ ジ プ ト の 大 工 (だ い く) K 4000 年 前 の 古 代 エ ジ プ ト の 大 工 や 測 量 士 (ハ ル ペ ド ナ プ タ イ = ロ ー プ 張 り の 達 人) は、 ピ タ ゴ ラ ス よ り も 1500 年 以 上 前 か ら、 13 個 の 結 び 目 で 12 等 分 し た ロ ー プ を 使 い、 3:4:5 の 三 角 形 を つ く っ て 直 角 を 出 し て い た。 ピ ラ ミ ッ ド や 神 殿 の 設 計 に 使 わ れ た。
- 3:4:5 の 三 角 形 K 三 辺 の 長 さ が 3:4:5 (例 え ば 3 cm、 4 cm、 5 cm) の 三 角 形 は、 必 ず 直 角 三 角 形 に な る。 こ れ を「ピ タ ゴ ラ ス 数 (整 数 の 三 つ 組)」 の 一 番 簡 単 な 例 と 呼 ぶ。 他 に 5:12:13、 7:24:25、 8:15:17 な ど が あ る。
- ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 (三 平 方 の 定 理) K 「直 角 三 角 形 の 斜 辺 の 長 さ の 2 乗 は、 他 の 2 辺 の 長 さ の 2 乗 の 和 に 等 し い」(a² + b² = c²)。 日 本 で は 中 学 3 年 で 学 ぶ 公 式 だ が、 古 代 エ ジ プ ト・バ ビ ロ ニ ア で は 紀 元 前 1800 年 頃 か ら 知 ら れ て い た。 中 学・高 校 で 詳 し く 学 ぶ。
- ロ ー プ 張 り の 達 人 (ハ ル ペ ド ナ プ タ イ) K 古 代 エ ジ プ ト の 測 量 専 門 家。 ナ イ ル 川 の 氾 濫 で 毎 年 田 畑 の 境 界 が 消 え る た め、 ロ ー プ で 土 地 を 再 測 量 す る 仕 事 を 担 当 し た。 「13 個 の 結 び 目 ロ ー プ」 で 直 角 を つ く る 技 術 は、 こ の 人 た ち の 専 門 知 識 で あ っ た。 ギ リ シ ア 語 で「ロ ー プ を 張 る 人」 の 意 味。
考えてみよう
- 古 代 エ ジ プ ト の 大 工 さ ん は、 な ぜ「13 個 の 結 び 目 ロ ー プ」 で 直 角 を つ く れ た の で し ょ う か? 図 で 説 明 し て み ま し ょ う。
- 身 の 回 り に「直 角」 は い く つ あ る で し ょ う か? 家・教 室 を 見 て、 直 角 を 探 し て み ま し ょ う。
- ピ タ ゴ ラ ス の 定 理 (a² + b² = c²) は 中 学 3 年 で 詳 し く 学 び ま す。 そ の と き、 今 日 の 話 を 思 い 出 し て み て く だ さ い。
指導要領との対応
このページは、文部科学省「小学校学習指導要領(平成29年告示)」算数 第4学年の 以下の指導事項を意識して編集しています。
- 小学校算数 第4学年 — B. 図 形 ─ 直 角・三 角 形・四 角 形
※ 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。
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出典・ライセンス
- 原文: 編集部 (古代ギリシア・古代エジプトに基づく)「ピ タ ゴ ラ ス と 直 角 三 角 形 ─ 大 工 さ ん の 知 恵」(-500年)
- 入力テキスト: 編集部による教材化 (底本:古 代 ギ リ シ ア の 数 学 者・哲 学 者 ピ タ ゴ ラ ス (紀 元 前 582 頃-紀 元 前 496 頃) が「ピ タ ゴ ラ ス の 定 理」 を 発 見 し た と さ れ る が、 そ れ よ り 古 い 古 代 エ ジ プ ト で も「3:4:5 の 三 角 形 は 直 角 に な る」 と い う 知 識 が 大 工・測 量 で 使 わ れ て い た。 小 4 算 数 で「直 角」「三 角 形」 を 学 ぶ 単 元 で の 物 語 教 材。)
- 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