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直角三角形の質問
質問:直角三角形の向かい合う辺と角度から、他の辺の長さを求めたいです。もし公式とかあれば、教えてください。
あと出来ればなんですが写真を載せたので、xの角度とaの長さからbまたはcの長さを求められるような形にしてほしいです。
背景:正多角形の一辺の長さを使い、その図形の中点から角の部分までの長さを求める公式を考えています。そのためには直角三角形の知識が必要でしたが、その知識の中の何が使えるのか分からなかったので質問する事にしました。
知識レベル:僕は高校を卒業しましたけど、数学はそんなに勉強していません。それなので中学レベルの数学しか分からないですけど、教えてください。
回答
三浦 天翔 さん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
「向かい合う辺と角度から」というのがよくわからないですが、あなたの図でcとbとxが分かったときにaを求めるということでしょうか?
これも2番目の質問も、残念ながら中学の数学の範囲ではできません。
高校の数学Ⅰの三角比というところはうっすらでも覚えていますか?
この三角比、つまりサインコサインタンジェント(sin cos tan )を使います。
あとは「三角比表」という数字がたくさん書いてある表を使います。これは教科書の最後についているし、ネットで検索すれば手に入れられます。
直角三角形だということならばbとcとxの3つは必要ないですね。bとcがわかっているなら三平方の定理を使えばaは求められます。bとxまたはcとxがわかっているのなら、三角比の定義( $\dfrac{b}{c(斜辺)}=\cos x$ だし、$\dfrac{a}{c(斜辺)}=\sin x$ だし、$\dfrac{a}{b}=\tan x$ です)から求められますよ。
bとaのところの角(右下)が90°でないときはcとbとxが分かったときにaを求めるのは、三角比の応用である「余弦定理」を使えばできます。教科書があれば調べましょう。なければネット検索で出てきますよ。
$a^2=b^2+c^2-abc\cos x$ という余弦定理に当てはめ、cos x の値は三角比表で調べます。
a²の値がわかったら、その平方根のうちの正の数がaの値です。平方根も手計算ではなかなか大変なことが多いです。電卓のお世話になりましょう。
2番目の質問の方は、直角三角形ではないとしたらxとaだけがわかっていても形が決まらないからbやcを求められません。aとbの辺が作る角度(右下)が90°なら、サイン、コサインがどれとどれの比なのかわかっていれば大丈夫です。
$\dfrac{b}{c(斜辺)}=\cos x$ だし、$\dfrac{a}{c(斜辺)}=\sin x$ だし、$\dfrac{a}{b}=\tan x$ です。
$\cos x,\sin x,\tan x$ の値は三角比表から調べます。
aがわかっているので、$\dfrac{a}{c}=\sin x$ を使えばcが分かり、$\dfrac{a}{b}=\tan x$ を使えばbが求まりますよ。
なにか具体的な問題(いくつかの数値がわかっている)でやってみましょう。
これで大丈夫ですか?ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。
返信ありがとうございます。説明分かりやすかったです。 まだ聞きたい事があるんですけども、三角比表を自分で導出する事は出来ますか?sin x が36度だったり25.7度の時の値が欲しいです。
一般には高校数学で三角比を計算できません。特別な角度なら分かります。30,45,60°などは有名です。36°もいけます。でも25.7°とかの角度から三角比を計算することはできません。これで大丈夫ですか?
くさぼうぼうさん、説明ありがとうございました。 高校を超えた数学なら、計算する事が出来る可能性があるんですね。大学か大学院の数学を、頑張って勉強してみようと思います。