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台形の面積を、公式なしで求めてみましょう。

今までのおさらい

面積の定義は、次の通りでした。

1辺の長さが1の正方形の面積は「1」
面積の定義

そして、三角形の面積は、次のように求められました。

三角形の面積 = 底辺 × 高さ ÷ 2

台形の面積

三角形の面積の求め方を使って、下の図の赤い部分の台形の面積を求められます。

台形

台形も、平行四辺形と同じように、対角線を1本引き、2つの三角形に分けます。

台形の対角線で区切った三角形に分割

片方の三角形に注目してみましょう。
次の図でオレンジ色の三角形の面積を考えます。 逆さまになっていますが、台形の1辺を三角形の底辺と考えると、台形の高さが三角形の高さになります。

片方の三角形に注目

三角形の面積は

底辺 × 高さ ÷ 2

で求められるので、底辺と高さの長さが同じであれば、どんな形の三角形でも面積は同じになります。
これをふまえて、オレンジ色の三角形の形を、次の図のように変えてみましょう。

平行四辺形の一部の直角三角形を移動

底辺も高さも、形を変える前の三角形と同じ長さなので、この三角形も形を変える前の三角形と同じ面積になります。

さて、ここでよく見ると、台形が三角形に変わりました。

台形が三角形に変形

台形の一部の三角形を、面積を変えずに形を変えただけなので、できた大きな三角形(赤色)の面積は、もとの台形の面積と同じです。
つまり、台形の面積を求めるには、この赤い三角形の面積を求めればよいことになります。

この三角形の面積は

(1+4) × 4 ÷ 2 = 10
上底+下底 高さ 赤い三角形面積

台形面積

と求められ、これが台形の面積です。

ここから、台形の面積は、以下のように求められることがわかりました。

台形の面積 = (上底+下底) × 高さ ÷ 2
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