中2「図形の証明」をやさしく攻略

「証明」と聞くと身構えますが、書き方には決まった型があります。型と合同条件を覚えれば、二等辺三角形・平行四辺形の証明もパターンで書けるようになります。

この単元のゴール

証明の型を身につけ、二等辺三角形・平行四辺形の性質を使った証明ができるようになる。

学ぶ順番(このとおり進めばOK)

STEP 0 証明とは?仮定と結論・書き方の流れをやさしく【中2数学】 中2数学の「証明」とは何かをやさしく解説。仮定(わかっていること)から結論(言いたいこと)を根拠を示しながら導く筋道のことで、「〜ならば…」の文から仮定と結論を見分けるコツ、実際に測って確かめるだけではだめな理由を、図と練習問題つきでしっかり身につけます。 STEP 1 証明の進め方(仮定・結論・合同の利用) 図形の証明の書き方を、仮定と結論の見分け方から解説。「〜ならば〜」の前が仮定・後が結論であること、対頂角や共通の辺など根拠の見つけ方、三角形の合同条件を使って結論を導く証明の型(宣言→根拠→条件→≡)を、図と例題で身につけます。証明の型(仮定→根拠→合同条件→結論)を理解し、簡単な合同の証明が書けるようになる。 STEP 2 二等辺三角形の性質 二等辺三角形とは、2つの辺の長さが等しい三角形のこと。中2数学で習う「底角は等しい」「頂角の二等分線は底辺を垂直に2等分する」という2つの性質を、補助線と合同な三角形の図でやさしく解説し、角度の計算や証明の書き方まで身につきます。二等辺三角形の性質を理解し、性質を使った角度の計算や簡単な証明ができるようになる。 STEP 3 直角三角形の合同条件(斜辺と鋭角・斜辺と他の1辺) 直角三角形の合同条件とは、直角三角形どうしが合同といえるための2つの条件のこと。中2数学のこの単元では「斜辺と1つの鋭角がそれぞれ等しい」「斜辺と他の1辺がそれぞれ等しい」の2つを、ふつうの三角形の合同条件3つとの使い分けや、なぜ2つの情報だけで決まるのかを図でやさしく解説。証明での書き方まで身につきます。 STEP 4 平行四辺形の性質と条件 平行四辺形の定義(2組の対辺がそれぞれ平行)と、対辺・対角・対角線がそれぞれの中点で交わるという3つの性質、平行四辺形になる条件5つを図でやさしく解説。性質はどれも三角形の合同から証明できることや、対角の角度からとなりの角を求める計算のコツまで身につきます。

つまずき診断:どこで止まっていますか

証明は中学数学でいちばん「書けない」が起きる単元です。ただし原因はたいてい書き方の型を知らないか、根拠の在庫が足りないかのどちらかに絞れます。

  • 何を書けばいいのか、そもそも分からない → 仮定(与えられたこと)と結論(示したいこと)を分けるところから始まります。証明とはへ。
  • 書き出しはできるが、途中で止まる → ①②③と番号をつけて根拠を並べ、合同条件でしめる「型」を写経するのが近道。証明の進め方へ。
  • 「根拠」に何が使えるのか分からない → 仮定・対頂角・共通の辺・平行線の錯角/同位角・二等辺三角形の底角…と、使える根拠は有限です。在庫として一覧で持っておくと探せます。
  • 二等辺三角形の性質を証明で使えない → 「底角が等しい」「頂角の二等分線が底辺を垂直に2等分」の2つ。二等辺三角形で証明ごと確認しましょう。
  • 平行四辺形の性質と条件がごちゃまぜになる → 性質は「平行四辺形なら成り立つこと」、条件は「これが言えれば平行四辺形」。矢印の向きが逆です。平行四辺形へ。

証明の材料は、すべて前の単元にある

よくある質問

証明の勉強は、何から手をつければいい?

お手本の証明を写して、各行に「なぜこう書くのか」を自分の言葉で添える練習が最短です。証明は自由作文ではなく、①注目する三角形を宣言→②根拠を番号つきで並べる→③合同条件でしめる→④結論、という決まった型があります。型が手に入れば、あとは根拠を差し替えるだけで多くの問題に対応できます。

仮定と結論は、どうやって見分ける?

問題文の「ならば」を探してください。「ならば」の前が仮定、後ろが結論です。「AB=AC ならば ∠B=∠C」なら、仮定は AB=AC、結論は ∠B=∠C。「〜のとき」「〜とする」も仮定の合図です。証明では仮定は使ってよい材料、結論は最後に導くゴールなので、取りちがえると証明全体が逆走してしまいます。

なぜ図で明らかなことを、わざわざ証明するの?

図は1つの例にすぎず、「どんな場合でも必ず成り立つ」ことは図だけでは言えないからです。たとえば底角が等しく見えても、それはその図がたまたまそうなだけかもしれません。合同条件のような確かな根拠を積み上げれば、どんな二等辺三角形でも成り立つと言い切れます。この「例ではなく理由で確かめる」考え方自体が、この単元で身につけたい力です。

おうちの方へ

証明が書けない状態は、多くの場合国語力ではなく「型を知らない」だけです。白紙から書かせるのではなく、穴うめ→並べかえ→写経の順で段階を下げると、急に書けるようになります。

お子さんが書いた証明を見るときは、正誤より先に「①②③の番号がついているか」「最後に合同条件の名前が書いてあるか」という形式面をほめてあげてください。型が安定すれば中身は追いつきます。

つまずいたら、ここに戻ろう