geometry

相似な三角形と合同な三角形:同じ形が同じ大きさに勝るとき

相似な三角形と合同な三角形の明快な解説、4 つの相似・合同条件(AA、SSS、SAS、ASA)、そしてそれらを証明にどう使うか。
AI-Math Editorial Team

By AI-Math Editorial Team

Published 2026-05-01

幾何の生徒は、証明のたびに 相似合同 を取り違えます。この区別は小さいですが決定的です:相似な三角形は形を共有し、合同な三角形は形 大きさを共有します。このガイドでは、条件、計算例、証明のコツでそれをしっかり押さえます。

2 つの定義

  • 相似ABCDEF\triangle ABC \sim \triangle DEF):対応する 3 組の角がすべて等しく、対応する 3 組の辺がすべて 同じ比 である。
  • 合同ABCDEF\triangle ABC \cong \triangle DEF):対応する 3 組の角がすべて等しく、対応する 3 組の辺がすべて 長さが等しい

つまり、合同とは比 = 1 の相似です。

4 つの合同条件

合同を証明するのに、6 つの要素(3 辺+3 角)すべてを確認する必要はありません。次のいずれか 1 つで十分です:

  1. SSS — 3 組の辺が等しい。
  2. SAS — 2 辺とその はさむ 角が等しい。
  3. ASA — 2 角とその はさまれた 辺が等しい。
  4. AAS — 2 角と はさまれていない 辺が等しい。

注意:SSA は有効な合同条件では ありません(いわゆる「あいまいなケース」)。2 つの三角形が SSA で一致していても、なお異なることがあります。

3 つの相似条件

相似には、形だけが必要です:

  1. AA — 対応する 2 組の角が等しい(角の和は 180° なので、3 組目は自動的に従う)。
  2. SSS — 3 組の辺が同じ比。
  3. SAS — 2 組の辺が同じ比で、その はさむ 角が等しい。

AA は、角が通常最も測りやすいため、群を抜いてよく使われます。

計算例:高さの間接測定

旗竿を直接測ることはできませんが、6 フィートの棒とその 4 フィートの影を測ることはできます。同じ時刻の旗竿の影は 30 フィートです。旗竿の高さは?

両方の三角形は同じ太陽の角度を共有する直角三角形なので、AA により相似です。

旗竿の高さ30=64旗竿の高さ=45 フィート\frac{\text{旗竿の高さ}}{30} = \frac{6}{4} \Rightarrow \text{旗竿の高さ} = 45 \text{ フィート}

この手法 — 日光によってできる相似な三角形を比べる方法 — は、紀元前 240 年頃にエラトステネスが地球の円周を測った方法です。

面積と周の長さのスケーリング

2 つの三角形が比 kk で相似であるとき:

  • 周の長さkk 倍になる。
  • 面積k2k^2 倍になる。

つまり、すべての辺を 2 倍にすると面積は 4 倍になります。これはすべての 2 次元図形に一般化されます。

よくある間違い

  • SSA は合同を証明しない — 選択式の問題では注意しましょう。
  • ABCDEF\triangle ABC \sim \triangle DEF と書くときに 頂点の順序を間違える — 順序が重要です!これは ADA \leftrightarrow DBEB \leftrightarrow ECFC \leftrightarrow F を意味します。
  • 比を確認すべきところで 相似に等しい辺を使う

AI 三角形ソルバーで試す

任意の 2 つの三角形のデータを 三角形ソルバー に入力し、相似・合同の論証を検証しましょう。

関連リンク:

AI-Math Editorial Team

By AI-Math Editorial Team

Published 2026-05-01

A small team of engineers, mathematicians, and educators behind AI-Math, focused on making step-by-step math help accessible to every student.