プリンキピア

第3章数学モデル

Use the Pythagorean Theoremピタゴラスの定理を使う

We have learned how the measures of the angles of a triangle relate to each other. Now, we will learn how the lengths of the sides relate to each other. An important property that describes the relationship among the lengths of the three sides of a right triangle is called the Pythagorean Theorem. This theorem has been used around the world since ancient times. It is named after the Greek philosopher and mathematician, Pythagoras, who lived around 500 BC.
英語のヒント
三角形の角の大きさが互いにどう関係するかを学んだ。今度は辺の長さの関係を学ぶ。直角三角形の3辺の長さの関係を述べる重要な性質を、ピタゴラスの定理という。この定理は古代から世界各地で使われてきた。紀元前500年ごろに生きたギリシャの哲学者・数学者ピタゴラスにちなんで名付けられている。
Before we state the Pythagorean Theorem, we need to introduce some terms for the sides of a triangle. Remember that a right triangle has a 90° angle, marked with a small square in the corner. The side of the triangle opposite the 90° angle is called the hypotenuse and each of the other sides are called legs.
英語のヒント
ピタゴラスの定理を述べる前に、三角形の辺の用語を導入する。直角三角形には90°の角があり、その内側に小さな正方形を描いて示すことを思い出そう。90°の角に向かい合う辺を斜辺といい、ほかの2辺を脚という。
向きの異なる3つの直角三角形。直角には、角と合わせて小さな正方形を作る2本の短い線が描かれている。これらの角に向かい合う辺には「斜辺」、ほかの辺には「脚」と記されている。
The Pythagorean Theorem tells how the lengths of the three sides of a right triangle relate to each other. It states that in any right triangle, the sum of the squares of the lengths of the two legs equals the square of the length of the hypotenuse. In symbols we say: in any right triangle, a2+b2=c2, where aandb are the lengths of the legs and c is the length of the hypotenuse.
英語のヒント
ピタゴラスの定理は、直角三角形の3辺の長さの関係を述べる。どの直角三角形でも、2本の脚の長さの2乗の和は斜辺の長さの2乗に等しい。記号で表すと、どの直角三角形でもa2+b2=c2であり、aかつbは脚の長さ、cは斜辺の長さである。
Writing the formula in every exercise and saying it aloud as you write it, may help you remember the Pythagorean Theorem.
英語のヒント
問題ごとに公式を書き、書きながら声に出すと、ピタゴラスの定理を覚える助けになるかもしれない。
To solve exercises that use the Pythagorean Theorem, we will need to find square roots. We have used the notation m and the definition:
英語のヒント
ピタゴラスの定理を使う問題を解くには、平方根を求める必要がある。これまでに記号mと次の定義を使ってきた。
If m=n2, then m=n, for n≥0.
英語のヒント
n≥0について、m=n2ならばm=nである。
For example, we found that 25 is 5 because 25=52.
英語のヒント
例えば、25=52なので、25は5であると分かった。
Because the Pythagorean Theorem contains variables that are squared, to solve for the length of a side in a right triangle, we will have to use square roots.
英語のヒント
ピタゴラスの定理には2乗された変数が含まれるため、直角三角形の辺の長さを求めるには平方根を使う必要がある。
Example 3.39例題 3.39
Use the Pythagorean Theorem to find the length of the hypotenuse shown below.
英語のヒント
ピタゴラスの定理を使い、下図の斜辺の長さを求めよ。
脚に3と4と記された直角三角形。

Solution解答

Step 1. Read the problem.
手順1 問題を読む。
Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
the length of the hypotenuse of the triangle
三角形の斜辺の長さ
Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
Label side c on the figure.
手順3.名前を付ける。求めるものを表す変数を選ぶ。図の辺にcと記入する。
Let c = the length of the hypotenuse.

c=斜辺の長さ、とする。
.
Step 4. Translate.
手順4.置き換える。
Write the appropriate formula.
適切な公式を書く。
a2+b2=c2
Substitute.
代入する。
32+42=c2
Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
9+16=c2
Simplify.
簡単にする。
25=c2
Use the definition of square root.
平方根の定義を使う。
25=c
Simplify.
簡単にする。
5=c
Step 6. Check.

手順6.確かめる。
.
Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
The length of the hypotenuse is 5.
斜辺の長さは5である。
Try It (2)確認問題(2題)
Example 3.40例題 3.40
Use the Pythagorean Theorem to find the length of the leg shown below.
英語のヒント
ピタゴラスの定理を使い、下図の脚の長さを求めよ。
一方の脚に5、斜辺に13と記された直角。

Solution解答

Step 1. Read the problem.
手順1 問題を読む。
Step 2. Identify what you are looking for.
手順2 何を求めるのかを明らかにする。
the length of the leg of the triangle
三角形の脚の長さ。
Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
手順3 名前を付ける。求める量を表す変数を選ぶ。
Let b = the leg of the triangle.
b=三角形の脚の長さ、とする。
Lable side b.
辺にbと記入する。
.
Step 4. Translate
手順4.数式に表す
Write the appropriate formula.
適切な公式を書く。
a2+b2=c2
Substitute.
代入する。
52+b2=132
Step 5. Solve the equation.
手順5 方程式を解く。
25+b2=169
Isolate the variable term.
変数の項を片側にまとめる。
b2=144
Use the definition of square root.
平方根の定義を使う。
b2=144
Simplify.
簡単にする。
b=12
Step 6. Check.

手順6.確かめる。
.
Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
The length of the leg is 12.
脚の長さは12である。
Try It (2)確認問題(2題)
Example 3.41例題 3.41
あずまやが描かれている。隅の1つで木材が三角形を作っている。斜辺に10インチ、一方の脚にxと記されている。
Kelvin is building a gazebo and wants to brace each corner by placing a 10″ piece of wood diagonally as shown above.
英語のヒント
ケルヴィンはあずまやを建てており、上図のように10″の木材を斜めに入れて各隅を補強したい。
If he fastens the wood so that the ends of the brace are the same distance from the corner, what is the length of the legs of the right triangle formed? Approximate to the nearest tenth of an inch.
英語のヒント
補強材の両端が隅から同じ距離になるように固定すると、できる直角三角形の脚の長さはいくらか。インチの小数第1位までの近似値を求めよ。

Solution解答

Step 1. Read the problem.
手順1 問題を読む。
Step 2. Identify what we are looking for.
手順2.何を求めるのかを明らかにする。
the distance from the corner that the bracket should be attached
隅から補強材の取り付け位置までの距離
Step 3. Name. Choose a variable to represent it.
手順3 名前を付ける。求める量を表す変数を選ぶ。
Let x= the distance from the corner.
x=隅からの距離、とする。
Step 4. Translate
      Write the appropriate formula and substitute.
手順4.数式に表す。適切な公式を書き、代入する。
a2+b2=c2x2+x2=102
Step 5. Solve the equation.
Isolate the variable.
Use the definition of square root.
Simplify. Approximate to the nearest tenth.
手順5.方程式を解く。変数を片側にまとめる。平方根の定義を使う。簡単にする。小数第1位までの近似値を求める。
2x2=100x2=50x=50x≈7.1
Step 6. Check.
a2+b2=c2(7.1)2+(7.1)2≈102Yes.
手順6.確認する。 a2+b2=c2(7.1)2+(7.1)2≈102成り立つ。
Step 7. Answer the question.
手順7 問いに答える。
Kelvin should fasten each piece of wood approximately 7.1" from the corner.
ケルヴィンは、それぞれの木材を隅から約7.1インチの位置に固定すればよい。
Table 3.10表 3.10
Try It (2)確認問題(2題)