コップを1ステップずつ折って、いつでも止めてください。対角線がなぜ対称の軸なのか、折った辺がなぜ水平なのか、小さな三角形がなぜ大きな三角形の縮小なのか、どのステップでも聞いてくださいね。

紙コップ

正方形1まいで昔ながらのコップを折って、折り目の中の図形を見つけよう

まず正方形の紙を、角と角を合わせて折ります。この折り目は対称の軸で、両側がぴったり重なるので、片側でしたことは反対側にも同じようにあらわれます。できる三角形の角は45°、45°、90°で、長い辺は正方形の対角線、1辺のおよそ1.41倍の長さです。

三角形を回して、長い辺を下にします。左の角を右の辺へ折って、折った辺が水平、つまり底の辺と平行になるようにします。平行な線はけっして交わらず、いつも同じ間かくなので、水平な辺はどこでも同じ高さです。右の角も同じように折ると、折った2つの辺が1本の直線の上にそろいます。

水平な線の上に出ている小さな三角形を見てください。角はまた45°、45°、90°なので、大きな三角形と相似です。形は同じで、長さはどれも大きな三角形のおよそ0.41倍(正確には √2 − 1)。面積はおよそ0.17倍しかありません。面積は長さの2乗で小さくなるからです。

最後に、水平な線に沿って、手前の1まいの上の角を下へ、うしろの1まいの上の角を後ろへ折ります。2つのふたは鏡にうつした双子で、1つは前、1つはうしろ。水平な線がコップの口になります。どのステップでもアニメーションを止めて、AIの先生に「折った辺はなぜ底の辺と平行なの?」「45°の角はどこ?」と聞いてみましょう。

正方形の紙でコップはどう折りますか?
正方形を角と角で折って三角形にし、長い辺を下にします。左の角を右の辺へ、右の角を左の辺へ折って、折った辺をどちらも水平にします。最後に手前の1まいの上の角を下へ、うしろの1まいの上の角を後ろへ折ります。左で折った分は、右でも同じように折ります。
折った辺はなぜ水平にするのですか?
水平とは、底の辺と平行ということです。両方の角を辺が水平になるように折ると、折った2つの辺が1本の直線の上にそろいます。その線がコップの口なので、コップがまっすぐ立って、口も平らになります。
紙コップにはどんな数学がかくれていますか?
最初の折り目は対称の軸です。三角形には45°、45°、90°の角があります。水平な折り線は平行線になり、口の上の小さな三角形は大きな三角形と相似で、長さはおよそ0.41倍、面積はおよそ0.17倍です。
折り紙のコップに水は入れられますか?
少しの間だけです。ふつうの紙は水を吸ってやわらかくなるので、かわいたお菓子や、ひと口の水に向いています。ロウ紙やコーティングした紙なら、もう少し長持ちします。折り目をまっすぐしっかりつけると、形を保ちやすくなります。
紙の大きさはどれくらいがよいですか?
正方形ならどんな大きさでも大丈夫です。まずは1辺15cmくらいの紙で折ると、子どもの手にちょうど入る大きさになります。大きな紙なら大きなコップになりますが、角度や比は少しも変わりません。