拡張三平方の定理

 【三平方の定理】

上図の直角三角形で、式０であらわされた三平方の定理が成り立ちます。

【拡張三平方の定理】

上図の三角形で、式１であらわされた拡張三平方の定理が成り立ちます。
ａ_１が小さくなって０になれば、この式１は式０に一致します。

（重要な注意）
　以下、このページでこの拡張三平方の定理を証明します。この証明を自力で行なって知能ホルモンを分泌させたい方は、以下を読まないで、この拡張三平方の定理を証明してください。

　それ以外の方には、以下で、この拡張三平方の定理の証明を解説しますので、見てください。

【拡張三平方の定理の証明】
三角形ＡＢＣの２辺ＡＣとＡＢを辺ＢＣに射影し、三角形の辺の二乗の引き算の公式を適用すると、以下の式が成り立ちます。

（証明おわり）

上の式の計算の途中の式を、三角形の辺の二乗の引き算の公式として覚えて、以下の図と式を書いて拡張三平方の定理を思い出したら良いと考えます。

 （以上が、拡張三平方の定理）
　上の式の１行目が三角形の辺の二乗の引き算の公式であり、
２行目が拡張三平方の定理の式です。
　このように、三角形の辺の二乗の引き算の公式と拡張三平方の定理の式は、１行の式の変形で結び付いている等価な公式です。

【三角形の辺の二乗の引き算の公式】

 （以上が、三角形の辺の二乗の引き算の公式）

　この、三角形の辺の二乗の引き算の公式は、以下の図の正方形①②③を心が思い描いて心が公式を導き出すので、覚え易い（導き出し易い）です。

三角形の辺の二乗の引き算の公式は、以下の図の下の２つの式の組みにして覚えると良い
この下側の式は、拡張三平方の定理にかなり近い形をしています。下側の式の左辺の項を上側の式の左辺の項に置き換えれば拡張三平方の定理になります。

【拡張三平方の定理の他の導出方法】
以下の図の様に、未知数ｘを導入して、ｘを使って三角形ADCに関する三平方の定理の式を記述します。

（以上が拡張三平方の定理）

（補足）
　式の対称性から、以下の式２も成り立ちます。

拡張三平方の定理には：
(1)辺ＢＣの長さａと、辺ＢＣ上への辺ＢＡの射影の長さａ_１の積を使う表現。
(2)辺ＢＡの長さｃと、辺ＢＡ上への辺ＢＣの射影の長さｃ_１の積を使う表現。
との２つのバラエティがあります。

【斜辺ａに関する拡張三平方の定理】

（補助線CDを使って作った全ての直角三角形を利用して、斜辺ａに関する拡張三平方の定理を導くことができました）

（公式を自力で導き出す勧め）
　覚えた定理は時が経つと忘れてしまいます。
（最初教えられた時には覚えていたのに、時がたつと忘れている事に気づき、最初に覚えた記憶が戻らない）
　数学の公式を覚えていても、その公式に近い形の新しい定理があらわれると、その新しい定理を覚えるために先に覚えていた公式がじゃまになるので、先の記憶を忘れ去ります。公式の表面的な記憶というのはその様に不確実なものです。
　数学の公式は覚えられない（時が経つと忘れる）ので、公式を導き出して使う練習をしましょう。
 
　公式を自力で導き出して再現できる学生は、自己発電ができるパソコンのようで、自力で公式を導き出す都度、公式の理解が深まり、記憶を維持するエネルギーが発電され、いつまでも記憶が保たれます。
　公式を忘れないようにするには、自力で公式を導き出す作業が欠かせません。公式を使う都度、自力で導き出すことを覚えて欲しいと思います。 

　拡張三平方の定理を思い出す毎に、以下のように、「２項の積と二乗の差との変換公式」を使って、三角形の辺の二乗の引き算の公式に変換できる事を確認することで、思い出した記憶に間違いが無い事を確認してください。

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