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三平方の定理 — 面積として見る

直角三角形では、直角をはさむ 22 辺を a,ba,b、斜辺を cc とすると、

a2+b2=c2a^2+b^2=c^2

が成り立ちます。 これは単なる計算の暗記ではなく、33 辺それぞれに立てた正方形の面積の関係です。 短い 22 辺の正方形の面積を足すと、斜辺に立てた正方形の面積と一致します。

触ってみる — 33 辺の正方形を比べる

青い点を左右に動かすと aa、緑の点を上下に動かすと bb が変わります。 三角形はいつも原点で直角のままです。 青と緑の正方形の面積を足した値が、赤い正方形の面積と一致することを確かめてください。

a=4a = 4, a2=16a^2 = 16b=3b = 3, b2=9b^2 = 9c=5c = 5, c2=25c^2 = 25
青と緑の正方形の面積は 16+9=2516 + 9 = 25。赤い正方形の面積 2525 と一致します。

座標の距離にも同じ形が出る

座標平面で 22P(x1,y1)P(x_1,y_1)Q(x2,y2)Q(x_2,y_2) の距離を求めるときも、考えていることは同じです。 横の差を x2x1x_2-x_1、縦の差を y2y1y_2-y_1 とすると、それらを直角をはさむ 22 辺にした直角三角形ができます。 斜辺が PQPQ なので、

PQ=(x2x1)2+(y2y1)2PQ=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}

です。

P(2,1)P(-2, -1)Q(2,2)Q(2, 2)距離 PQ=5PQ = 5
横の差 Δx=4\Delta x = 4、縦の差 Δy=3\Delta y = 3。距離は (4)2+(3)2=5\sqrt{(4)^2 + (3)^2} = 5 です。

理解チェック

式で確かめる

動かして掴んだ感覚を、式と言葉で確かめます。間違えても、ヒントと解説で戻れます。

確認 1 / 3

直角三角形で a=3a=3, b=4b=4 のとき、斜辺 cc は?

確認 2 / 3

P(1,2)P(1,2) と点 Q(5,5)Q(5,5) の距離は?

確認 3 / 3

斜辺 1313、一方の直角をはさむ辺 55 の直角三角形で、もう一方の辺は?

章末チャレンジ

BB を動かして、原点からの距離が 55 になる第 11 象限の格子点を作ってください。 横と縦の差が直角三角形の 22 辺になるので、三平方の定理で距離を確かめられます。

いま OB=4+4=2.83OB = \sqrt{4 + 4} = 2.83
目標: 点 BB を第1象限の格子点に動かし、原点 OO からの距離を 55 にする。例は (3,4)(3,4) または (4,3)(4,3) です。

執筆・監修: 中野竜之介北海道大学大学院 数学専攻 博士課程・専門: 特殊関数論と代数幾何の交わり

最終更新: 2026-07-05

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