等脚台形とは?
等脚台形とは、1組の平行な辺(底辺)と、長さの等しい2本の平行でない辺(脚)を持つ四角形のことです。左右の脚が同じ長さであるため、垂直な軸を中心に左右対称の形になります。その面積は、2本の平行な底辺の長さと、両者の間の垂直距離である「高さ」だけで決まります。
この計算ツールの使い方
上底(a)、下底(b)、そして高さ(h)(2本の底辺の間の垂直距離)を入力してください。中央値(中線)とあわせて、面積がその場で表示されます。単位は cm・m・in・ft などお好みのもので構いませんが、すべて同じ単位にそろえてください。結果はその単位の2乗で表されます。
公式の解説
等脚台形を含むあらゆる台形の面積は、次の式で求められます。
$$\text{Area} = \frac{\text{Base } a + \text{Base } b}{2} \times \text{Height } h$$
\(\frac{a + b}{2}\) という項は、2本の平行な辺の平均、つまり台形の「中線(中央線・中点連結線)」を表します。この平均的な幅に高さを掛けることで、内側の面積全体が求まります。これは、同じ平均幅を持つ長方形の面積を計算するのと同じ考え方です。
計算例
上底が6、下底が10、高さが4の台形を考えてみましょう。中線は \(\frac{6 + 10}{2} = 8\) です。これに高さを掛けると、$$8 \times 4 = 32$$(平方単位)。つまり面積は 32 となります。
よくある質問
この公式を使うには、脚の長さが等しくないといけませんか? いいえ。この面積の公式は、どんな台形にも使えます。「等脚」というのは脚の長さが等しいことを指し、図形が左右対称になるというだけで、底辺と高さから面積を求める計算方法自体は変わりません。
高さとは何ですか? 高さとは、2本の平行な底辺の間の垂直方向の最短距離のことで、斜めの脚の長さではありません。
どちらの底辺が a で、どちらが b ですか? どちらでも構いません。足し算は順番を入れ替えても結果が同じ(交換法則)なので、\(a\) と \(b\) を入れ替えても面積は変わりません。