세 변 a, b, c와 세 각 A, B, C(단위는 도) 중 알고 있는 3개(적어도 1개는 변)를 입력하세요. 변 a는 각 A의 맞은편(대변), 변 b는 각 B의, 변 c는 각 C의 맞은편입니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 삼각형의 세 변 \(a, b, c\)와 세 각 \(A, B, C\) 중에서 알고 있는 3개(적어도 1개는 변)를 넣기만 하면 나머지 변과 각을 모두 알 수 있습니다
- 넓이, 둘레, 반둘레, 세 방향의 높이, 세 중선, 내접원과 외접원의 반지름까지 한 번에 계산합니다
- ‘정삼각형·이등변삼각형·부등변삼각형’, ‘예각삼각형·직각삼각형·둔각삼각형’의 분류도 자동으로 판정합니다
- ‘두 변과 그중 한 변의 대각’을 넣었을 때 삼각형이 두 가지로 생기는 경우에는 두 해를 모두 보여 줍니다(고등학교 사인법칙에서 자주 나오는 내용입니다)
- 코사인법칙·사인법칙·헤론의 공식의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해서 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
강 건너편 목표물까지의 거리는 줄자를 직접 대지 않아도 계산할 수 있습니다. 이쪽 강가에 100 m의 기선을 긋고 그 양 끝에서 목표물을 바라본 각도를 재면, 100 m의 변과 두 각을 아는 삼각형이 됩니다. 각도가 50°와 60°라면 나머지 각은 70°이고, 목표물까지의 거리는 사인법칙으로 \(100 \times \sin 50^\circ \div \sin 70^\circ \fallingdotseq 81.5\) m로 구해집니다.
측량사가 쓰는 토털 스테이션이나 지도 제작의 토대가 된 삼각측량은 바로 이 계산을 쌓아 올린 것입니다.
삼각형 모양의 땅은 각도를 재는 도구가 없어도 줄자 하나로 넓이를 알 수 있습니다. 세 변이 30 m, 40 m, 50 m라면 반둘레는 60 m이고, 넓이는 \(\sqrt{60 \times 30 \times 20 \times 10} = 600\) m²(약 181.5평)입니다.
‘변의 길이라면 누구나 정확하게 잴 수 있다’는 점이 헤론의 공식이 실무에서 사랑받아 온 이유이며, 농지나 대지의 대략적인 넓이를 확인할 때 지금도 쓸모가 있습니다.
지붕의 경사면, 계단, 버팀대 역할을 하는 가새 등 건물에는 비스듬한 부재가 많습니다. 수평 3 m, 높이 2 m인 외쪽 지붕이라면 경사면의 길이는 \(\sqrt{3^2 + 2^2} \fallingdotseq 3.61\) m입니다(직각이므로 코사인법칙의 보정 항이 사라진 꼴, 즉 피타고라스 정리).
목재를 자르기 전에 길이와 각도를 계산해 두면 재료 낭비도 현장에서 다시 하는 일도 줄일 수 있습니다.
공장의 로봇 팔은 ‘팔의 링크 두 개와 그 사이 관절의 각도’라는 삼각형 그 자체입니다. 링크가 50 cm와 30 cm이고 관절을 120°로 벌리면, 밑동에서 손끝까지의 거리는 코사인법칙으로 \(\sqrt{50^2 + 30^2 - 2 \times 50 \times 30 \times \cos 120^\circ} = 70\) cm입니다.
손끝을 목표 위치로 움직이기 위해 관절의 각도를 거꾸로 계산하는 일(역기구학)도 코사인법칙의 변형이 기본 부품입니다.
항성까지의 거리는 지구가 태양 둘레를 반년 동안 공전하며 움직인 거리를 밑변으로 하는 아주 가늘고 긴 삼각형을 써서 잽니다(연주 시차라고 합니다). 밑변과 각도의 어긋남으로 거리를 알아내는 생각은 이 페이지의 ‘한 변과 각으로 나머지를 구하는’ 계산과 같습니다.
‘삼각형을 풀 수 있으면 직접 갈 수 없는 곳까지의 거리를 알 수 있다.’ 측량에서 우주까지 통하는, 기하학의 가장 강력한 응용 가운데 하나입니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(a, b, c\) | 에이, 비, 시(소문자) | 삼각형의 세 변의 길이입니다. 변 a는 각 A의 맞은편(대변)처럼 같은 글자의 소문자·대문자로 대응시키는 것이 수학의 관례입니다. |
| \(A, B, C\) | 에이, 비, 시(대문자) | 삼각형의 세 내각(단위는 도)입니다. 셋을 더하면 반드시 180°가 됩니다. |
| \(S\) | 에스 | 삼각형의 넓이입니다. |
| \(s\) | 에스(소문자) | 반둘레입니다. 둘레의 길이(\(a+b+c\))의 절반으로, 헤론의 공식이나 내접원의 반지름 계산에 씁니다. |
| \(\sin\theta\) | 사인 세타 | 삼각비의 하나입니다. 직각삼각형에서 ‘빗변에 대한 높이의 비율’을 나타내며, 각도로부터 세로 방향의 길이를 구할 때 씁니다. \(\sin 30^\circ = 0.5\), \(\sin 90^\circ = 1\)입니다. |
| \(\cos\theta\) | 코사인 세타 | 삼각비의 하나입니다. 직각삼각형에서 ‘빗변에 대한 밑변의 비율’을 나타냅니다. \(\cos 60^\circ = 0.5\), \(\cos 90^\circ = 0\)입니다. 코사인법칙의 ‘코사인’이 바로 이것입니다. |
| \(r\) | 알(소문자) | 내접원(세 변 모두에 안쪽에서 접하는 원)의 반지름입니다. |
| \(R\) | 알(대문자) | 외접원(세 꼭짓점을 모두 지나는 원)의 반지름입니다. |
용어
| 대변 | 어떤 각의 맞은편에 있는 변을 그 각의 ‘대변’이라고 합니다. 이 페이지에서는 변 a가 각 A의, 변 b가 각 B의, 변 c가 각 C의 대변입니다. |
| 대각 | 어떤 변의 맞은편에 있는 각을 그 변의 ‘대각’이라고 합니다. 이 페이지에서는 각 A가 변 a의, 각 B가 변 b의, 각 C가 변 c의 대각입니다. |
| 내각의 합 | 삼각형의 세 내각을 더하면 반드시 180°가 된다는 성질입니다. 두 각을 알면 나머지는 뺄셈으로 구할 수 있습니다. |
| 삼각형의 성립 조건 | 세 길이로 삼각형을 만들 수 있는 조건으로, ‘어느 두 변의 길이의 합도 나머지 한 변의 길이보다 크다’는 것입니다(가장 긴 변이 나머지 두 변의 합보다 작으면 됩니다). 예를 들어 1, 2, 4는 1 + 2 = 3이 4보다 작으므로 삼각형이 되지 않습니다. |
| 코사인법칙 | 두 변과 그 끼인각으로 나머지 변을 구하는 법칙 \(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C\)입니다. 피타고라스 정리를 직각이 아닌 삼각형으로 넓힌 것이며, 변형하면 세 변으로 각도 구할 수 있습니다. 고등학교 ‘대수’(2015 개정 교육과정에서는 ‘수학 I’)에서 배웁니다. |
| 사인법칙 | ‘변 ÷ 대각의 사인’이 세 쌍 모두 같고, 외접원의 지름 \(2R\)과 같다는 법칙입니다. 한 변과 그 대각을 알면 다른 변과 각으로 이어 주는 다리가 됩니다. 고등학교 ‘대수’(2015 개정 교육과정에서는 ‘수학 I’)에서 배웁니다. |
| 헤론의 공식 | 각도를 쓰지 않고 세 변의 길이만으로 넓이를 구할 수 있는 공식입니다. 고대 그리스의 수학자 헤론의 이름을 딴 것입니다. |
| 반둘레 | 삼각형의 둘레의 길이의 절반입니다. 헤론의 공식과 내접원의 반지름 식에 나옵니다. |
| 내접원 | 삼각형의 세 변 모두에 안쪽에서 접하는 원입니다. 중심(내심)은 세 각의 이등분선이 만나는 점입니다. |
| 외접원 | 삼각형의 세 꼭짓점을 모두 지나는 원입니다. 중심(외심)은 세 변의 수직이등분선이 만나는 점입니다. |
| 중선 | 삼각형의 꼭짓점과 그 맞은편 변의 중점을 이은 선분입니다. 세 중선은 한 점(무게중심)에서 만납니다. |
| 예각삼각형 | 가장 큰 내각이 90°보다 작은 삼각형입니다. 삼각형은 내각의 크기에 따라 예각삼각형·직각삼각형·둔각삼각형의 셋으로 나뉩니다. |
| 직각삼각형 | 가장 큰 내각이 꼭 90°인 삼각형입니다. 삼각형은 내각의 크기에 따라 예각삼각형·직각삼각형·둔각삼각형의 셋으로 나뉩니다. |
| 둔각삼각형 | 가장 큰 내각이 90°보다 큰 삼각형입니다. 삼각형은 내각의 크기에 따라 예각삼각형·직각삼각형·둔각삼각형의 셋으로 나뉩니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
내각의 합과 헤론의 공식은 중학교까지의 지식으로 쓸 수 있습니다. 코사인법칙·사인법칙은 고등학교 ‘대수’(2015 개정 교육과정에서는 ‘수학 I’)의 내용입니다.
| 삼각형의 각(초등학교 4학년~중학교 2학년) |
|
| 제곱근(중학교 3학년) |
|
| 피타고라스 정리(중학교 2학년) |
|
| 삼각비(중학교 3학년) |
|
| 사인법칙·코사인법칙(고등학교 대수) |
|
Excel로 계산하는 방법
| 각 A(도) | 50 |
| 각 B(도) | 60 |
| 나머지 각 C(도) | =180-B1-B2 |
| 변 a | 5 |
| 변 b | 7 |
| 끼인각 C(도) | 60 |
| 나머지 변 c | =SQRT(B1^2+B2^2-2*B1*B2*COS(RADIANS(B3))) |
| 변 a | 6 |
| 그 대각 A(도) | 45 |
| 각 B(도) | 60 |
| 변 b | =B1*SIN(RADIANS(B3))/SIN(RADIANS(B2)) |
| 변 a | 8 |
| 변 b | 5 |
| 끼인각 C(도) | 30 |
| 넓이 S | =B1*B2*SIN(RADIANS(B3))/2 |
| 변 a | 3 |
| 변 b | 4 |
| 변 c | 5 |
| 반둘레 s | =(B1+B2+B3)/2 |
| 넓이 S | =SQRT(B4*(B4-B1)*(B4-B2)*(B4-B3)) |
| 넓이 S | 6 |
| 반둘레 s | 6 |
| 내접원의 반지름 r | =B1/B2 |
| 변 a | 3 |
| 변 b | 4 |
| 변 c | 5 |
| 넓이 S | 6 |
| 외접원의 반지름 R | =B1*B2*B3/(4*B4) |
Excel의 COS와 SIN은 각도를 라디안으로 받기 때문에, 사이에 RADIANS 함수를 넣어 도를 라디안으로 바꿉니다. SQRT는 제곱근입니다.
예를 들어 두 번째 표에서는 B4에 약 6.245가 표시됩니다. 입력 숫자를 자신의 값으로 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 각 A(도) | 50 |
| 각 B(도) | 60 |
| 나머지 각 C(도) | =180-B1-B2 |
| 변 a | 5 |
| 변 b | 7 |
| 끼인각 C(도) | 60 |
| 나머지 변 c | =SQRT(B1^2+B2^2-2*B1*B2*COS(RADIANS(B3))) |
| 변 a | 6 |
| 그 대각 A(도) | 45 |
| 각 B(도) | 60 |
| 변 b | =B1*SIN(RADIANS(B3))/SIN(RADIANS(B2)) |
| 변 a | 8 |
| 변 b | 5 |
| 끼인각 C(도) | 30 |
| 넓이 S | =B1*B2*SIN(RADIANS(B3))/2 |
| 변 a | 3 |
| 변 b | 4 |
| 변 c | 5 |
| 반둘레 s | =(B1+B2+B3)/2 |
| 넓이 S | =SQRT(B4*(B4-B1)*(B4-B2)*(B4-B3)) |
| 넓이 S | 6 |
| 반둘레 s | 6 |
| 내접원의 반지름 r | =B1/B2 |
| 변 a | 3 |
| 변 b | 4 |
| 변 c | 5 |
| 넓이 S | 6 |
| 외접원의 반지름 R | =B1*B2*B3/(4*B4) |
표를 통째로 복사해 A1 셀에 붙여 넣고, 입력 숫자를 자신의 값으로 바꾸세요.
Python으로 계산하는 방법
import math
side_a = 3.0 # 변 a
side_b = 4.0 # 변 b
side_c = 5.0 # 변 c(세 변을 아는 경우의 예)
# 코사인법칙을 각에 대해 정리한 식으로 세 각 구하기(도)
angle_a = math.degrees(math.acos((side_b**2 + side_c**2 - side_a**2) / (2 * side_b * side_c)))
angle_b = math.degrees(math.acos((side_a**2 + side_c**2 - side_b**2) / (2 * side_a * side_c)))
angle_c = 180 - angle_a - angle_b
# 헤론의 공식으로 넓이
half_perimeter = (side_a + side_b + side_c) / 2
area = math.sqrt(half_perimeter * (half_perimeter - side_a)
* (half_perimeter - side_b) * (half_perimeter - side_c))
inradius = area / half_perimeter # 내접원의 반지름
circumradius = side_a * side_b * side_c / (4 * area) # 외접원의 반지름
print(f"각 A = {angle_a}°, 각 B = {angle_b}°, 각 C = {angle_c}°")
print(f"넓이 = {area}")
print(f"내접원의 반지름 = {inradius}, 외접원의 반지름 = {circumradius}")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
A + B + C = 180°
A + B + C = 180^\circ
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>A</mi><mo>+</mo><mi>B</mi><mo>+</mo><mi>C</mi>
<mo>=</mo>
<mn>180</mn><mo>°</mo>
</mrow>
</math>
A + B + C = 180^@
angleA + angleB + angleC == 180
A + B + C = 180;
C = 180 - A - B;
A + B + C = 180°
c² = a² + b² − 2ab·cos C
c^{2} = a^{2} + b^{2} - 2ab\cos C
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>2</mn><mi>a</mi><mi>b</mi>
<mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>C</mi>
</mrow>
</math>
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab cos C
cSide = Sqrt[a^2 + b^2 - 2 a b Cos[angleC Degree]]
c := sqrt(a^2 + b^2 - 2*a*b*cos(C*Pi/180));
c = sqrt(a^2 + b^2 - 2*a*b*cosd(C));
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab cos(C)
a/sin A = b/sin B = c/sin C = 2R
\dfrac{a}{\sin A} = \dfrac{b}{\sin B} = \dfrac{c}{\sin C} = 2R
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mfrac><mi>a</mi><mrow><mi>sin</mi><mo>⁡</mo><mi>A</mi></mrow></mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>b</mi><mrow><mi>sin</mi><mo>⁡</mo><mi>B</mi></mrow></mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>c</mi><mrow><mi>sin</mi><mo>⁡</mo><mi>C</mi></mrow></mfrac>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn><mi>R</mi>
</mrow>
</math>
a/sin A = b/sin B = c/sin C = 2R
bSide = a Sin[angleB Degree]/Sin[angleA Degree]
b := a*sin(B*Pi/180)/sin(A*Pi/180);
b = a*sind(B)/sind(A);
a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C) = 2R
S = (1/2)·ab·sin C
S = \frac{1}{2}ab\sin C
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac>
<mi>a</mi><mi>b</mi>
<mi>sin</mi><mo>⁡</mo><mi>C</mi>
</mrow>
</math>
S = 1/2 ab sin C
area = (1/2) a b Sin[angleC Degree]
S := (1/2)*a*b*sin(C*Pi/180);
S = a*b*sind(C)/2;
S = (1/2)ab sin(C)
s = (a+b+c)/2, S = √(s(s−a)(s−b)(s−c))
s = \frac{a+b+c}{2}, \quad S = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mi>s</mi>
<mo>(</mo><mi>s</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>)</mo>
<mo>(</mo><mi>s</mi><mo>−</mo><mi>b</mi><mo>)</mo>
<mo>(</mo><mi>s</mi><mo>−</mo><mi>c</mi><mo>)</mo>
</msqrt>
</mrow>
</math>
S = sqrt(s(s-a)(s-b)(s-c))
area = Sqrt[s (s - a) (s - b) (s - c)] /. s -> (a + b + c)/2
s := (a+b+c)/2; S := sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
s = (a+b+c)/2; S = sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
S = √(s(s-a)(s-b)(s-c))
r = S/s
r = \dfrac{S}{s}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>S</mi><mi>s</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
r = S/s
inradius = area/s
r := S/s;
r = S/s;
r = S/s
R = abc/(4S)
R = \dfrac{abc}{4S}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>a</mi><mi>b</mi><mi>c</mi></mrow>
<mrow><mn>4</mn><mi>S</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
R = (abc)/(4S)
circumradius = a b c/(4 area)
R := a*b*c/(4*S);
R = a*b*c/(4*S);
R = abc/(4S)
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 삼각형 계산 도우미입니다. 다음 계산을 실제로 Python 코드를 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답하세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 삼각형에서 변 a = 7, 변 b = 10, 각 A = 40°입니다(각 A는 변 a의 대각). 1. 사인법칙으로 각 B를 구하세요. 이 조건에서는 삼각형이 두 가지 생길 수 있으니 주의하세요. 해가 두 개이면 둘 다 보여 주세요. 2. 각각의 해에 대해 나머지 각 C, 변 c, 넓이를 구하세요. 사용한 식과 실행 결과의 수치를 표로 정리해 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
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