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導入1 このテーマの概要
当サイトでは,次のような自由研究のテーマを
提案しました。
このテーマについては,
学習者向けの記事分類【自由研究のテーマ】にて,
次の記事を公開しています。
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この記事で考えるのは,裏返し不要の位置のみ
この記事で考えたいのは,
裏返し不要の位置にある2つの図形は,多くの場合,
回転移動1回で重ねられるのではないだろうか?
ということです。
平行移動のみで重ねられる位置関係ではなく,
かつ回転移動1回で重ねることもできない配置があるなら,
そのような配置を探してみたいということでもあります。
ともかく,この記事で考えるのは,
2つの図形が裏返し不要の位置にある
ケースのみです。
線分の重ね合わせについて考えれば十分
次の図の $\rm S$ と $\rm S’$ は合同な図形です。
図 1-1

この2つの図形は,「裏返し不要の位置」にあります。
つまり,対称移動を行わず,
平行移動や回転移動を何度か行えば
重ねられる位置関係にあります。
また,この2つの図形について,
点 $\rm A$ と点 $\rm A’$ ,点 $\rm B$ と点 $\rm B’$ は,
それぞれ対応しています。
すなわち,図形 $\rm S$ を移動して図形 $\rm S’$ にぴったり重ねると,
2点 $\rm A,\;B$ はそれぞれ $\rm A’,\;B’$ に重なります。
対応する2点を重ねれば,図形全体も重なる
この場合,対応する2点を重ねるような移動を行えば,
図形全体を重ねられることも分かるでしょう。
つまり,図形 $\rm S$ を平行移動や回転移動により移動して,
点 $\rm A$ が点 $\rm A’$ に,点 $\rm B$ が点 $\rm B’$ にそれぞれ重なるようにすれば,
図形 $\rm S$ 全体が図形 $\rm S’$ とぴったり重なります。
したがって,平行移動や回転移動のみで,
図形 $\rm S$ 全体を移動して図形 $\rm S’$ に重ねられるかを考えるには,
線分 $\rm AB$ を移動して線分 $\rm A’B’$ に重ねられるかを
考えれば十分ということになります。
ただし,対応する点どうしを重ねる必要がある
明らかなことですが,念のため指摘しておくと,
合同な図形の対応する点を無視して,
点 $\rm A$ が点 $\rm B’$ に,点 $\rm B$ が点 $\rm A’$ に
それぞれ重なるように移動した場合,
図形 $\rm S$ は図形 $\rm S’$ にぴったり重なりません。
ですから,本記事のテーマについて考察するために,
長さの等しい2線分 $\rm AB$,$\rm A’B’$ の重ね合わせを考える場合,
点の対応を意識して,
点 $\rm A$ が点 $\rm A’$ に,点 $\rm B$ が点 $\rm B’$ に重なるように
移動できるかを考える必要があります。
次ページの内容
本ページでは,次の問題を提起しました。
次ページでは,この問題を解決する糸口について
説明します。