メネラウスの定理の覚え方と証明|いつ習う?チェバとの違いも

メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!これでもう間違えない!

多くの方が高校1年生で学習する“メネラウスの定理”。同時期に習うチェバの定理とも相まって、図形問題が一気に難しく感じますよね。というのも筆者もその一人でした。しかし高校の時に学んだある覚え方をすることで、それ以降簡単に解けるようになりましたので、今回の記事ではそれらを全て解説します!

この記事を最後まで見れば、数学が苦手な方でもメネラウスの定理の使い方が分かるようになります!

式の形を丸暗記するより、三角形を1周する順番を覚えるほうが確実です。その手順を例題で説明します。

【結論】メネラウスの定理のポイント
  • △ABCの辺AB上に点D、辺BCの延長上に点E、辺CA上に点Fがあり、D・E・Fが1本の直線上にあるとき、\(\frac{AD}{DB}\times\frac{BE}{EC}\times\frac{CF}{FA}=1\)
  • 覚え方:頂点→分点→頂点→分点…と、三角形を1周するように比を並べる(スタートはどの頂点でもよい)
  • 習う時期:高1の数学A「図形の性質」
  • 証明:Cを通りDEに平行な線を1本引き、相似を2回使う
この記事の目次

メネラウスの定理とは?

まずよく教科書に書いてある定義を紹介しますね。

メネラウスの定理
△ABC と、その頂点を通らない1本の直線において、この直線が辺BC、CA、ABまたはその延長と交わる点を、それぞれ P、Q、R とする。このとき、次の等式が成立する。

メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(1)

が成り立つ。

というものです。これだけだと分かりにくいですよね。これだけを見ると「難しそう…」と感じますよね。しかし実はメネラウスの定理は覚えるためのコツさえつかめば、非常にシンプルに理解することができます!

メネラウスの定理を簡単に覚えるポイントは次のとおりです。

ポイントは “3STEP”を守ること!

メネラウスの定理は以下の3ステップを守れば簡単に解くことができます!それぞれ詳しく解説します。

メネラウスの定理の3STEP
  • 長さが分かっているところ、x,yなど文字で表されている辺を濃く書いて三角形を作る。
  • できた三角形の頂点を決める。それ以外は分点とする。
  • 頂点→分点はイコールの左へ。分点→頂点はイコールの右へ書く!

ひとつずつ実際に解説します!練習問題を扱いながら進めていきますね!

練習問題を使って解説!

練習問題1

メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(2)
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こちらの問題を使って進めていきましょう!

STEP
長さが分かっているところ、x,yなど文字で表されている辺を濃く書いて三角形を作る。
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(3)
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この問題で長さがわかっているところと求めたいxとyの辺を濃くしましょう。AR, RB, BP, PC, CQ, QAを濃くしたらいいですね。

そしたら今描いた線に囲まれた三角形ができますよね。今回で言うと△ABCですね。

本記事では見やすさの都合で青色で書きます。テストでは色ペンは使えないので、黒で濃く線を書いてくださいね。

STEP
できた三角形の頂点を決める。それ以外は分点とする。
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(4)
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次にSTEP1で出来た三角形の頂点を決めます。今回でいうと頂点はA, B, Cのところです。またそれ以外の点は全部分点になります。

分点がわからない方は、合わせて復習してみましょう!なおメネラウスの定理では、外分点が必ず含まれます(直線が三角形の辺の延長と交わるため)。チェバの定理との違いとしてもよく問われます。

STEP
三角形を1周しよう!頂点→分点はイコールの左へ。分点→頂点はイコールの右へ書く!
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(5)
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8・(4+3)・x=5・3・yと左右に分けてかけていきます!どこからスタートしてもいいですよ!

式はこれで完成なのであとはx:yの比を計算して求めていきましょう!
三角形を1周するコツは頂点から出た矢印は必ず分点へ、分点からでた矢印は必ず頂点に向かうことです。

以下の計算はこのようになります。確認してみてください。

\begin{eqnarray}
&&8 \times (4+3) \times x =5 \times 3 \times y \\
&&56x = 15y\\
&&x:y =15:56
\end{eqnarray}

56x = 15y から x : y = 15 : 56になるのは、内項の積=外項の積を考えると分かります。わからない方は是非調べてみてください。

これで無事答えが出ましたね!計算の方法は分かりましたでしょうか?

続けて、もう1問やってみましょう。

練習問題2

メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(6)
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この問題もメネラウスの定理が使えますよ。そこで先ほどの3STEPの出番です。実際にやってみましょう!

「チェバの定理とどう違うの?」という疑問には、記事の最後で答えます。

STEP
長さが分かっているところ、x,yなど文字で表されている辺を濃く書いて三角形を作る。
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(7)
クリックで拡大できます

この問題で長さがわかっているところと求めたいxとyの辺を濃くしましょう。AB, BR, BP, PC, CQ, ACを濃くしたらいいですね。

そしたら今描いた線に囲まれた三角形ができますよね。今回も△ABCですね。

自分で書いた、青色の線で囲まれたところが見つけたい三角形です!!(蛍光ペンで囲まれたところです)

STEP
できた三角形の頂点を決める。それ以外は分点とする。
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(8)
クリックで拡大できます

次にSTEP1で出来た三角形の頂点を決めます。今回でいうと頂点はA, B, Cのところです。またそれ以外の点は全部分点になります。

分点の中でも、三角形の辺の途中にあるのは内分点、辺の延長上にあるのは外分点ですね。

STEP
三角形を1周しよう!頂点→分点はイコールの左へ。分点→頂点はイコールの右へ書く!
メネラウスの定理の簡単な覚え方とポイント!この解説図(9)
クリックで拡大できます

x・(5+6)・4 = y・6・3と左右に分けてかけていきます!

三角形を1周する感覚を覚えておきましょう!
コツは頂点から出た矢印は必ず分点へ、分点からでた矢印は必ず頂点に向かうことです。

以下の計算はこのようになります。確認してみてください。

\begin{eqnarray}
&&x \times (5+6) \times 4 =y \times 6 \times 3 \\
&&44x = 18y\\
&&x:y =18:44\\
&&x:y =9:22\\
\end{eqnarray}

練習問題1と同様に、内項の積=外項の積を考えると分かります。最後の約分も忘れないように注意してください。

これで2パターンどちらも解けましたね!どちらのパターンでも解き方は同じになるので、あとは他に練習問題を解いて確実性を上げていってください!

メネラウスの定理の証明(平行線を1本引く)

一番上の図(△ABCと直線DFE)で証明します。点Cを通り、直線DEに平行な直線を引き、辺ABとの交点をGとします。

① △BCGと△BEDの相似から

CG∥EDなので、△BCG∽△BEDです。対応する辺の比から、BE:EC=BD:DGが言えます。

\begin{eqnarray} &&\frac{BE}{EC}=\frac{BD}{DG} \end{eqnarray}

② △AFDと△ACGの相似から

DF∥GCなので、△AFD∽△ACGです。ここから、CF:FA=GD:DAが言えます。

\begin{eqnarray} &&\frac{CF}{FA}=\frac{GD}{DA} \end{eqnarray}

③ かけ合わせると1になる

①と②を、定理の式の左辺に代入します。

\begin{eqnarray} &&\frac{AD}{DB}\times\frac{BE}{EC}\times\frac{CF}{FA}\\ &&=\frac{AD}{DB}\times\frac{BD}{DG}\times\frac{GD}{DA}\\ &&=1 \end{eqnarray}

分子と分母に同じ長さ(AD・DB・DG)が1回ずつ出てくるので、全部約分されて1になります。平行線を「どの点から、どの直線に平行に」引くかを決めれば、あとは相似を2回使うだけです。

証明で押さえること

補助線は「残った頂点(C)を通り、横切る直線(DE)に平行」。相似を2回使って、比を1つの辺(AB)の上に集めるのが方針です。

メネラウスの定理はいつ習う?高1の数学A「図形の性質」

メネラウスの定理は、高校数学の「数学A」の単元「図形の性質」で習います。数学Aは多くの高校で高1に学習するので、高1で習う定理と考えて大丈夫です。中学校の教科書には出てきません。

文部科学省の学習指導要領の解説には、数学Aの図形の性質で扱う例として「平行線の性質や三角形の相似などを用いてメネラウスの定理が成り立つこと」と書かれています(文部科学省『高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編 理数編』(PDF))。

中学で習う「三角形の相似」や「平行線と線分の比」が、この定理の基礎です。相似があやしい人は、先にそちらを復習すると理解が速くなります。

チェバの定理とメネラウスの定理の見分け方

どちらも「三角形の辺の比の積が1になる」定理なので、式の見た目はよく似ています。見分けるときは、図の中の線の引き方を見てください。

チェバの定理メネラウスの定理
図の形3つの頂点から引いた3本の線が1点で交わる頂点を通らない1本の直線が三角形を横切る
交わる点3本の線の交点(三角形の内側にも外側にもなる)直線と3辺(またはその延長)との交点
外分点交点が三角形の外にあるときに現れる必ず1つ以上ある(直線が辺の延長と交わるため)
証明の道具面積の比平行線と相似

迷ったら、この記事の3STEP(三角形を決める→頂点と分点に分ける→頂点と分点を交互にたどって1周)で式を立ててください。どちらの定理でも、同じ手順で正しい式になります。

実はチェバの定理も同じ解き方で可能!

問題を見た時に、チェバを使うのかメネラウスを使うのか、分からないという方がよくいらっしゃいます。しかし実はチェバの定理もメネラウスの定理もどちらも解法は同じなんです。

つまりどちらも今回ご紹介した3STEPで解くことができます。どちらかは分からなくてもいいので、この3ステップを試してみることで得たい比を得ることができますよ。

チェバの定理は、下の記事で詳しく解説しています。

あわせて読みたい
チェバの定理の覚え方と証明|いつ習う?メネラウスとの違いも 多くの方が高校1年生で学習する"チェバの定理"。教科書を見ると式の複雑さに混乱してしまう方も多いのではないでしょうか。というのも筆者もその一人でした。

定期テストでは、この3STEPで式を立てる練習を2〜3問しておけば十分戦えます。

メネラウスの定理のよくある質問

メネラウスの定理はいつ習いますか?

高校数学の数学Aの「図形の性質」で習います。多くの高校では高1で学習します。

メネラウスの定理の式はどこからスタートすればいいですか?

どの頂点から始めても構いません。頂点→分点→頂点→分点…と、三角形を1周するように比を並べれば、正しい式になります。

チェバの定理との違いは何ですか?

チェバの定理は3本の線が1点で交わる図、メネラウスの定理は1本の直線が三角形を横切る図で使います。メネラウスの定理では、外分点が必ず1つ以上あります。

メネラウスの定理はどんな問題で使いますか?

線分の比を求める問題です。求めた比から、面積の比を求める問題にもよく使われます。

高校入試でメネラウスの定理を使ってもいいですか?

中学校の範囲外の定理です。答えだけを書く問題なら検算に使えますが、途中の説明を書く問題では、相似や平行線と線分の比で説明できるようにしておくと安心です。

この記事で確認した資料

文部科学省『高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編 理数編』(PDF):数学A「図形の性質」でチェバの定理・メネラウスの定理を扱う例(2026年9月25日確認)

【補足】こうした解法テクニックを覚えても点が伸びない場合、原因はテクニックではなく基礎の理解にあることがほとんどです。基礎のどこが抜けているかを先に特定するほうが、遠回りに見えて速く終わります。塾全般の比較はオンライン塾比較の記事へ。

【数学が苦手な人へ】この記事の内容をどの順番でやるべきか、つまずきの原因の特定方法は数学が苦手な人の克服ロードマップ(4ステップ)で解説しています。

公式・定理をまとめて確認できる一問一答も用意しています。

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この記事を書いた人

兵庫県のとある学習塾の塾長。私大理系卒。塾バイト・家庭教師を経て、長年の経験を基に幅広く受験をサポートします。生徒だけでなく、それを支える保護者や先生の力にもなりたいという思いで立ち上げました。

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