ピタゴラスパズル   (ピタゴラスの定理を利用したパズル)

左のように並んだビー玉にあと1個のビー玉を入れるにはどうしたらいいか。縦と横の数は、ピタゴラスの定理で計算する。(横5列、縦8列が正解)
ビー玉の数を数えてみてください。
給食の牛乳を入れるケースが縦5列、横8列であることに気がつきました。これはちょうど上のやり方ができる大きさです。そこでいたずらをしてみました。40本のところが41本入りました。そこまで考えて、5列8列に作ってあるのでしょうか。
ピタゴラスの定理にはパズルのような証明が多い。二つの正方形を一つにするパズル。
左の正方形の箱の中に、右下にある正方形を入れたい。どうすれば入るか。上の青と赤のパズルの赤を小さくすると、このパズルができる。
2つの正方形を合体させて1つの正方形にするにはどう並べればいいか。詳しくはピタゴラスの世界へ
左の5つの正方形を一つの正方形にしてみよう。まず白と赤の正方形を一つにしよう(右)。次はこれと黄色を合体しよう。
3番目に、この正方形と水色の正方形を合体させよう。
4番目は、この正方形とピンクの正方形を一つにしよう。
そして出来上がった正方形がこれ。
右側は、別の合体の仕方。ピタゴラスパズルの上から2番目のやり方。
こうやって無限に大きくできる。
岐阜の高校教師今井さんからもらったパズル。
それぞれ色別にパーツになっている。パーツの作り方はかなりたくさんの組み合わせがあると思われる
セパタクロウの作り方と同じ。テープは荷造りのプラスチックの紐を用いる。そのとき、長さを決めるのにピタゴラスの定理を用いる。きつく締めるとかなり丈夫。右はお手玉。
力の平行四辺形で直角三角形を作るにはどうしたらいいか。
左側は、おもりを3:4:5にすると、真ん中は、直角になる。
右側は、4:4:4にすると、120度になる。
木の枝のパイプ模型による枝分かれ。
左は桜。左の枝、右の枝、幹の関係は、23^2+27^2≒35^2。
右はモクレン。上の枝23^2+小枝9.4^2≒幹24.7^2。いずれも円周を測り二乗した。しかし、ぴったりと合うものは少ない。→【年輪の数学】へ
正方形の中に正方形を入れるパズル。

5個の正方形を入れるにはどうしたらいいのだろうか?

6個入れるには面積をどれだけにしたらいいのだろうか?


 直角三角形の問題。

 相似比を使います。










A. χ=2.4


 三角定規の問題。

 相似比を使います。

 これ意外に知られていない。
 定規を斜辺を底辺にして並べてみると、高さが同じであることに気がつく。
 このことを生徒に教えてもらった。







A. どちらも√3/2


 おなじみの問題。

 全て円弧です。










A. 約31.5cu

100−100√3+
100π/3
正方形が三つ並んでいます。

実は、ピタゴラスの定理を使わなくても簡単に求められます。






A. 45°
簡単にできると思って取り組んだら、けっこう難しかった問題。
ABDCとAEGFは正方形。

BE=3で、HC=4の時、EHの長さを求めよ。

ピタゴラスの定理を使うことに気がつけば簡単。

BDとDCとGFとAFを消すともっとわからなくなります。







A. EH=5
半径5mの池の中に半径1mの同心円の島があります。

3.7mの板が2枚あります。中央の島に橋を架けたいのですが、どのように架けたらいいのでしょうか。
二つの同心円で、接線ABの長さが20cmです。

二つの円の間の面積を求めてください。





A.100πcu

ピーター・フランクルの「ひらめきパズル」より

△ABCの中に面積が最大になる直角三角形の面積を求めましょう。






A.16cu


正方形の面積が29cu,16cu,5cuになる三角形ABCの面積を求めましょう。


ヒント
29=22+52
5=12+22







A.4cu


一般の三角形でもピタゴラスの定理が成り立ちます。


問題

水色の正方形の面積の和とクリーム色の面積の和が等しいことを証明してみよう。

 →GeoGebra【拡張のシュミレーション


証明
ピタゴラスの定理の拡張

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