Van de acht grootheden van een rechthoekige driehoek (drie zijden, twee hoeken, hoogte op de schuine zijde, oppervlakte en omtrek) vul je precies de twee in die je kent. Met de stelling van Pythagoras en de goniometrische verhoudingen wordt al het andere met uitwerking berekend.
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en figuren
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Van de acht grootheden van een rechthoekige driehoek (de drie zijden \(a\), \(b\), \(c\), de twee hoeken \(\alpha\), \(\beta\), de hoogte op de schuine zijde \(h\), de oppervlakte \(S\) en de omtrek \(L\)) vul je de twee in die je kent en je krijgt meteen alle andere
- Elke combinatie werkt, zoals “de andere zijden uit de schuine zijde en een hoek”, “een zijde uit de oppervlakte en één zijde” of “de drie zijden uit de omtrek en nog één waarde” (behalve twee hoeken alleen)
- Hoeken staan zowel in graden (°) als in radialen. De uitwerking laat zien welke formules zijn gebruikt
- Een heldere uitleg van de stelling van Pythagoras en de goniometrische verhoudingen (sin, cos, tan), en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python staan ook op deze pagina
Waarvoor is deze berekening handig?
In Nederland geef je de helling van een dak meestal aan in graden, bijvoorbeeld een dakhelling van 40°. Dat is precies een rechthoekige driehoek: de dakspar is de schuine zijde, de horizontale afstand is de ene rechthoekszijde en de hoogte van de nok is de andere. Bij een horizontale afstand van 4 meter en een dakhelling van 40° is de dakspar \(4 \div \cos 40^\circ \approx 5{,}22\) meter lang, langer dan de horizontale afstand, en het dak stijgt \(4 \times \tan 40^\circ \approx 3{,}36\) meter.
Zo rekenen timmerlieden en dakdekkers al eeuwen: bij het bouwen horen berekeningen met rechthoekige driehoeken altijd.
Iets wat te hoog is om rechtstreeks te meten, meet je met de hoek waaronder je er vanaf een afstand naar omhoog kijkt. Sta je 10 meter van een boom en is de kijkhoek omhoog 40°, dan is het deel boven je ogen \(10 \times \tan 40^\circ \approx 8{,}39\) meter. Tel je ooghoogte van 1,6 meter erbij, dan is de boom ongeveer 10 meter hoog.
Landmeten met een theodoliet (een instrument dat hoeken nauwkeurig meet) en het meten van bomen in de bosbouw, bijvoorbeeld met een klinometer, is precies deze berekening: de andere zijden vinden uit één zijde en één hoek.
Een ladder is gevaarlijk als hij te steil of te flauw staat. Volgens de arbocatalogi plaats je een ladder onder een hoek van ongeveer 75°: de voet staat dan op een kwart van de gebruikte ladderlengte van de muur (de regel “1 op 4”, \(\cos^{-1}(1 \div 4) \approx 75{,}5^\circ\)). Een ladder van 6 meter onder 75° staat \(6 \times \cos 75^\circ \approx 1{,}55\) meter van de muur en reikt \(6 \times \sin 75^\circ \approx 5{,}80\) meter hoog.
“Hoe hoog reikt deze ladder?” en “Hoe ver moeten de voeten uit de muur?” zijn berekeningen met goniometrische verhoudingen die dagelijks op bouwplaatsen worden gebruikt.
Een hellingspercentage van “10%” betekent dat de weg 10 meter stijgt op 100 meter horizontale afstand, en dat is de tangenswaarde zelf. Als hoek is het \(\tan^{-1} 0{,}1 \approx 5{,}71^\circ\). Dat klinkt zacht, maar het is een steile helling voor zware vrachtwagens.
Als je begrijpt hoe een hellingspercentage met een hoek samenhangt, kun je de steilte van een helling schatten uit de hoogteverschillen in een kaartapp, of de hellingen van het spoor begrijpen. Bij het spoor staat de helling in promille (10‰ is 1%) en zelfs 2% is voor een trein steil.
In Nederland staan de regels voor een hellingbaan in het Besluit bouwwerken leefomgeving (Bbl). Hoe groter het hoogteverschil, hoe flauwer de helling moet zijn: bij een hoogteverschil van meer dan 25 cm tot en met 50 cm is de helling ten hoogste 1:16 (en een hellingbaan mag maximaal 1 meter hoog zijn). Om een hoogteverschil van 30 cm met 1:16 te overbruggen, heeft de hellingbaan \(30 \times 16 = 480\) cm (4,8 meter) horizontale afstand nodig. Het hellende vlak zelf is de schuine zijde, \(\sqrt{4{,}8^2 + 0{,}3^2} \approx 4{,}81\) meter, en de hoek is ongeveer 3,6°.
“Is er genoeg ruimte?” en “Is een kant-en-klare oprit lang genoeg?” kun je ter plekke controleren met een berekening met een rechthoekige driehoek.
Formules en figuren
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(a\) | a | Een van de twee zijden die de rechte hoek vormen (een rechthoekszijde). Het is de zijde tegenover hoek \(\alpha\). |
| \(b\) | b | De andere zijde die de rechte hoek vormt (een rechthoekszijde). Het is de zijde tegenover hoek \(\beta\). |
| \(c\) | c | De schuine zijde, de langste zijde van een rechthoekige driehoek, tegenover de rechte hoek. |
| \(\alpha\) | alfa | De hoek tegenover zijde \(a\). Het is een Griekse letter die vaak voor hoeken wordt gebruikt. |
| \(\beta\) | bèta | De hoek tegenover zijde \(b\). Er geldt \(\alpha + \beta = 90^\circ\). |
| \(h\) | h | De hoogte met de schuine zijde als basis: de lengte van de loodlijn van het hoekpunt van de rechte hoek naar de schuine zijde. \(h = a \times b \div c\). |
| \(S\) | S | De oppervlakte. \(S = a \times b \div 2\). (In schoolboeken kom je voor oppervlakte ook vaak \(O\) of \(A\) tegen.) |
| \(L\) | L | De omtrek (de som van de drie zijden). \(L = a + b + c\). (In schoolboeken kom je voor omtrek ook vaak \(O\) tegen.) |
| \(\sin\alpha\) | sinus alfa | De overstaande rechthoekszijde gedeeld door de schuine zijde. \(\sin\alpha = a \div c\). (Voorbeeld: \(\sin 30^\circ = 0{,}5\)) |
| \(\cos\alpha\) | cosinus alfa | De aanliggende rechthoekszijde gedeeld door de schuine zijde. \(\cos\alpha = b \div c\). (Voorbeeld: \(\cos 60^\circ = 0{,}5\)) |
| \(\tan\alpha\) | tangens alfa | De overstaande rechthoekszijde gedeeld door de aanliggende rechthoekszijde. \(\tan\alpha = a \div b\). (Voorbeeld: \(\tan 45^\circ = 1\)) |
| \(\tan^{-1}\) | inverse tangens (arctangens) | De berekening die van een tangenswaarde terugrekent naar de hoek. Op een wetenschappelijke rekenmachine is het de toets tan⁻¹. Er staat “−1” als exponent, maar het betekent “de omgekeerde bewerking”, niet het omgekeerde getal. |
Begrippen
| rechthoekige driehoek | Een driehoek met een hoek van precies 90° (een rechte hoek). De andere twee hoeken zijn altijd scherp (kleiner dan 90°) en zijn samen 90°. |
| schuine zijde | De zijde tegenover de rechte hoek. Het is altijd de langste van de drie zijden van een rechthoekige driehoek. |
| stelling van Pythagoras | Het verband \(a^2 + b^2 = c^2\) tussen de drie zijden van een rechthoekige driehoek. Je leert het in de onderbouw van de middelbare school. Ken je twee zijden, dan kun je de derde berekenen. |
| goniometrische verhouding | Een verhouding tussen de zijden van een rechthoekige driehoek (sinus, cosinus of tangens). De hoek bepaalt de verhouding, dus uit een hoek en één zijde kun je de andere zijden berekenen. Je leert dit bij goniometrie. |
| radiaal | Een andere eenheid voor hoeken. De middelpuntshoek waarvan de boog even lang is als de straal is 1 radiaal, en \(180^\circ = \pi\) radialen. Van graden reken je om met graden × π ÷ 180. |
| pythagorees drietal | Een drietal hele getallen dat de zijden van een rechthoekige driehoek is. Bekende zijn 3, 4, 5 en 5, 12, 13 en 8, 15, 17. |
| gelijkbenige rechthoekige driehoek | Een rechthoekige driehoek waarvan de twee rechthoekszijden even lang zijn. Beide scherpe hoeken zijn 45° en de zijdenverhouding is \(1 : 1 : \sqrt{2}\). Een van de driehoeken op je geodriehoek heeft deze vorm. |
Handig om vooraf te weten
Dit helpt je om de berekening op deze pagina te gebruiken met begrip van wat je doet, en niet alleen door op de knop te drukken.
| Oppervlakte van een driehoek (groep 8, 11-12 jaar) |
|
| Hoekensom van een driehoek (klas 2, 13-14 jaar) |
|
| De stelling van Pythagoras en wortels (klas 2-3, 13-15 jaar) |
|
| Goniometrie in rechthoekige driehoeken (klas 3, 14-15 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Schuine zijde c | 10 |
| Hoek α (graden) | 30 |
| Zijde a | =B1*SIN(RADIALEN(B2)) |
| Zijde b | =B1*COS(RADIALEN(B2)) |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Hoek α (graden) | =GRADEN(BOOGTAN(B1/B2)) |
| Hoek β (graden) | =90-B3 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Oppervlakte S | =B1*B2/2 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Schuine zijde c | 5 |
| Hoogte h | =B1*B2/B3 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Schuine zijde c | 5 |
| Omtrek L | =B1+B2+B3 |
De functies SIN en COS van Excel verwachten radialen, dus een hoek in graden reken je om met de functie RADIALEN. Andersom geeft BOOGTAN radialen, dus de functie GRADEN rekent het weer om naar graden.
De eerste tabel toont 5 voor zijde a en ongeveer 8,66 voor zijde b. De tweede toont ongeveer 36,87 voor hoek α en ongeveer 53,13 voor hoek β. Vervang gewoon de invoer in kolom B door je eigen getallen.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Schuine zijde c | 10 |
| Hoek α (graden) | 30 |
| Zijde a | =B1*SIN(RADIALEN(B2)) |
| Zijde b | =B1*COS(RADIALEN(B2)) |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Hoek α (graden) | =GRADEN(BOOGTAN(B1/B2)) |
| Hoek β (graden) | =90-B3 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Oppervlakte S | =B1*B2/2 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Schuine zijde c | 5 |
| Hoogte h | =B1*B2/B3 |
| Zijde a | 3 |
| Zijde b | 4 |
| Schuine zijde c | 5 |
| Omtrek L | =B1+B2+B3 |
Berekenen met Python
import math
side_a = 3.0 # rechthoekszijde a
side_b = 4.0 # rechthoekszijde b
side_c = math.sqrt(side_a ** 2 + side_b ** 2) # schuine zijde (stelling van Pythagoras)
angle_alpha = math.degrees(math.atan(side_a / side_b)) # hoek α (graden)
angle_beta = 90 - angle_alpha # hoek β (graden)
height = side_a * side_b / side_c # hoogte op de schuine zijde
area = side_a * side_b / 2 # oppervlakte
perimeter = side_a + side_b + side_c # omtrek
print(f"Schuine zijde c: {side_c}")
print(f"Hoek α: {angle_alpha} graden = {math.radians(angle_alpha)} radialen")
print(f"Hoek β: {angle_beta} graden = {math.radians(angle_beta)} radialen")
print(f"Hoogte h: {height}")
print(f"Oppervlakte S: {area}")
print(f"Omtrek L: {perimeter}")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
a = c·sin α, b = c·cos α
a = c \sin\alpha, \quad b = c \cos\alpha
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi><mo>=</mo><mi>c</mi><mo>⁢</mo><mi>sin</mi><mo>⁡</mo><mi>α</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi><mo>=</mo><mi>c</mi><mo>⁢</mo><mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>α</mi>
</mrow>
</math>
a = c sin(alpha), b = c cos(alpha)
a == c Sin[α] && b == c Cos[α]
a := c*sin(alpha); b := c*cos(alpha);
a = c*sind(alpha); b = c*cosd(alpha);
a = c sin α, b = c cos α
α = tan⁻¹(a ÷ b), β = 90° − α
\alpha = \tan^{-1}\frac{a}{b}, \quad \beta = 90^\circ - \alpha
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>α</mi><mo>=</mo>
<msup><mi>tan</mi><mrow><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></msup>
<mo>⁡</mo>
<mfrac><mi>a</mi><mi>b</mi></mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>β</mi><mo>=</mo><mrow><mn>90</mn><mo>°</mo></mrow><mo>−</mo><mi>α</mi>
</mrow>
</math>
alpha = arctan(a/b), beta = 90 - alpha
α == ArcTan[a/b] && β == Pi/2 - α
alpha := arctan(a/b); beta := Pi/2 - alpha;
alpha = atand(a/b); beta = 90 - alpha;
α = tan^(-1)(a/b), β = 90° - α
S = a × b ÷ 2
S = \frac{1}{2}ab
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi><mo>=</mo>
<mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>⁢</mo><mi>b</mi></mrow><mn>2</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
S = (a b)/2
a b / 2
S := a*b/2;
S = a*b/2;
S = ab/2
h = a × b ÷ c
h = \frac{ab}{c}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>h</mi><mo>=</mo>
<mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>⁢</mo><mi>b</mi></mrow><mi>c</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
h = (a b)/c
a b / c
h := a*b/c;
h = a*b/c;
h = ab/c
L = a + b + c
L = a + b + c
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>L</mi><mo>=</mo><mi>a</mi><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>+</mo><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
L = a + b + c
a + b + c
L := a + b + c;
L = a + b + c;
L = a + b + c
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een rekenassistent voor wiskunde. Voer de volgende berekening uit door echt Python-code uit te voeren en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (geen hoofdrekenen of gokken). In een rechthoekige driehoek is rechthoekszijde a 3 en de schuine zijde c 5. Bereken elk van de volgende onderdelen: 1. De andere rechthoekszijde b (stelling van Pythagoras) 2. De hoeken α en β (in graden en in radialen) 3. De hoogte h met de schuine zijde als basis 4. De oppervlakte S en de omtrek L Laat de formules zien die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig