直角三角形の3辺 a・b・c(cは斜辺)のうち、わかっている2辺だけに長さを入力してください。三平方の定理で残りの1辺を計算し、2つの角度・面積・周りの長さ・斜辺を底辺としたときの高さもまとめて表示します。
このページでできること
- 直角三角形の3辺のうち、わかっている2辺を入れるだけで、三平方の定理 \(a^2 + b^2 = c^2\) を使って残りの1辺がその場でわかります
- 「縦3m・横4mだけわかっている。斜めの長さは?」のような、斜辺(対角線)の長さの計算が一発でできます
- 残りの辺だけでなく、2つの角度・面積・周りの長さ・斜辺を底辺としたときの高さも、途中式付きで同時に計算します
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
長さ5mのはしごを、足元を壁から1.5m離して立てかけたとき、届く高さは \(\sqrt{5^2 - 1.5^2} = \sqrt{22.75} \fallingdotseq 4.77\)(約4.8m)です。
はしごは倒れないように足元を壁から離して使うため、「はしごの長さ=届く高さ」にはなりません。作業前にこの計算で見積もるのは、建設・電気工事などの現場の基本です。
辺を3m・4mとり、その両端を結ぶ長さがちょうど5mなら、その角は直角です(\(3^2 + 4^2 = 5^2\) が成り立つので、三平方の定理の逆から直角とわかります)。
この「3:4:5」を使った直角出しは、古代エジプトの縄張り師から現代の基礎工事・墨出しまで数千年使われ続けている、三平方の定理の一番実務的な使い方です。
東に300m、北に400m離れた地点までの直線距離は \(\sqrt{300^2 + 400^2} = 500\)(500m)です。
「縦の差」と「横の差」から2点間の距離を求めるこの計算(距離公式)は三平方の定理そのもので、カーナビ・ゲーム・GPSなど、位置を扱うほぼすべてのプログラムの中で動いています。
水平方向に3.6m進んで高さ2.7m上がる階段の、斜めの長さは \(\sqrt{3.6^2 + 2.7^2} = \sqrt{20.25} = 4.5\)(4.5m)です。
階段の手すりやスロープの板のような「斜めの部材」の長さは、図面の縦と横の寸法から三平方の定理で求めます。材料の買い出し前の見積もりにそのまま使えます。
式と図
用語・記号の解説
記号
| \(a\), \(b\) | エー、ビー | 直角三角形で、直角をはさんでいる2つの辺の長さ。どちらをaにしても計算結果は同じです。 |
| \(c\) | シー | 斜辺の長さ。直角の向かい側にある、直角三角形で一番長い辺です。 |
| \(a^2\) | エーの2乗 | 同じ数を2回掛けた値(\(a^2 = a \times a\))。右上の小さい2は「2回掛ける」という意味の指数です。(例:\(3^2 = 3 \times 3 = 9\)) |
| \(\sqrt{\phantom{x}}\) | ルート(根号) | 平方根を表す記号。\(\sqrt{25}\) は「2乗すると25になる正の数」で5です。\(\sqrt{2}\) のように割り切れない数になることもあります(約1.414)。 |
| \(\alpha\), \(\beta\) | アルファ、ベータ | 角度の名前によく使うギリシャ文字。このページでは \(\alpha\) が辺aの向かいの角、\(\beta\) が辺bの向かいの角で、\(\alpha + \beta = 90°\) になります。 |
| \(\arcsin\) | アークサイン | 三角比 \(\sin\)(斜辺に対する向かいの辺の割合)の値から、逆に角度を求める計算。この計算機の角度はこれで求めています。関数電卓では sin⁻¹ と表示されます。 |
| \(h\) | エイチ | 斜辺を底辺と見たときの、直角の頂点から斜辺までの高さ。height(高さ)の頭文字です。 |
用語
| 三平方の定理 | さんへいほうのていり | 直角三角形の3辺に \(a^2 + b^2 = c^2\)(cは斜辺)が成り立つという定理。「3つの辺の平方(2乗)の関係」なのでこの名前です。中学3年の数学で学びます。 |
| ピタゴラスの定理 | ピタゴラスのていり | 三平方の定理の国際的な呼び名。古代ギリシャの数学者ピタゴラス(紀元前6世紀ごろ)にちなみます。内容は三平方の定理とまったく同じです。 |
| 直角三角形 | ちょっかくさんかくけい | 3つの角のうち1つがちょうど90°(直角)になっている三角形。三平方の定理が使えるのはこの形だけです。 |
| 斜辺 | しゃへん | 直角三角形で、直角の向かい側にある辺。3辺のうち一番長い辺で、三平方の定理では必ずこの辺の2乗が「単独の側」に来ます。 |
| 平方根 | へいほうこん | 2乗するとその数になる数。25の平方根(正の方)は5、2の平方根は \(\sqrt{2} \fallingdotseq 1.414\) です。中学3年で学びます。 |
| ピタゴラス数 | ピタゴラスすう | 三平方の定理を整数だけで満たす3つの数の組。(3, 4, 5)(5, 12, 13)(8, 15, 17)などが有名で、計算練習や現場の直角出しによく登場します。 |
| 三平方の定理の逆 | さんへいほうのていりのぎゃく | 3辺が \(a^2 + b^2 = c^2\) を満たす三角形は直角三角形である、という定理。辺の長さを測るだけで「直角かどうか」を確かめられるので、建築の現場などで実際に使われています。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 2乗・累乗(中学1年) |
|
| 平方根(中学3年) |
|
| 三角形の基礎(小学校〜中学1年) |
|
| 三平方の定理(中学3年) |
|
Excelで計算する方法
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 辺c(斜辺) | 5 |
| a²+b² の値 | =B1^2+B2^2 |
| c² の値 | =B3^2 |
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 斜辺c | =SQRT(B1^2+B2^2) |
| 斜辺c | 13 |
| わかっている辺a | 5 |
| 残りの辺b | =SQRT(B1^2-B2^2) |
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 斜辺c | 5 |
| 高さh | =B1*B2/B3 |
「^2」は2乗、「SQRT(…)」は平方根(ルート)を求めるExcelの関数です。
1つ目の表は、a²+b² の値(B4)と c² の値(B5)が等しければ直角三角形だとわかります(例の3・4・5ならどちらも25)。
2つ目の表なら、B3に斜辺の長さ5が表示されます。入力欄の数値を自分の辺の長さに書き換えるだけで使えます。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 辺c(斜辺) | 5 |
| a²+b² の値 | =B1^2+B2^2 |
| c² の値 | =B3^2 |
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 斜辺c | =SQRT(B1^2+B2^2) |
| 斜辺c | 13 |
| わかっている辺a | 5 |
| 残りの辺b | =SQRT(B1^2-B2^2) |
| 辺a(直角をはさむ辺) | 3 |
| 辺b(直角をはさむ辺) | 4 |
| 斜辺c | 5 |
| 高さh | =B1*B2/B3 |
Pythonで計算する方法
import math
side_a = 3.0 # 直角をはさむ辺a
side_b = 4.0 # 直角をはさむ辺b
hypotenuse = math.sqrt(side_a ** 2 + side_b ** 2) # 斜辺c(math.hypot(side_a, side_b) でも同じ)
area = side_a * side_b / 2 # 面積
perimeter = side_a + side_b + hypotenuse # 周りの長さ
height = side_a * side_b / hypotenuse # 斜辺を底辺としたときの高さ
angle_alpha = math.degrees(math.asin(side_a / hypotenuse)) # 辺aの向かいの角(度)
print(f"斜辺c: {hypotenuse}")
print(f"面積: {area}")
print(f"周りの長さ: {perimeter}")
print(f"斜辺を底辺としたときの高さ: {height}")
print(f"角α: {angle_alpha}")
# 斜辺cと1辺aがわかっていて残りの辺bを求める場合は
# side_b = math.sqrt(hypotenuse ** 2 - side_a ** 2)
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
a² + b² = c²
a^2 + b^2 = c^2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
a^2 + b^2 = c^2
a^2 + b^2 == c^2
a^2 + b^2 = c^2;
a^2 + b^2 == c^2
a^2 + b^2 = c^2
c = √(a² + b²)
c = \sqrt{a^2 + b^2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>c</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
c = sqrt(a^2 + b^2)
Sqrt[a^2 + b^2]
c := sqrt(a^2 + b^2);
c = sqrt(a^2 + b^2);
c = √(a^2 + b^2)
b = √(c² − a²)
b = \sqrt{c^2 - a^2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>b</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
b = sqrt(c^2 - a^2)
Sqrt[c^2 - a^2]
b := sqrt(c^2 - a^2);
b = sqrt(c^2 - a^2);
b = √(c^2 - a^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><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
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは図形計算のアシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 直角三角形で、直角をはさむ2辺の長さが a = 3、b = 4 です。 次の値をそれぞれ求めてください。 1. 斜辺cの長さ(三平方の定理 c = √(a² + b²)) 2. 角α(辺aの向かいの角)と角β(辺bの向かいの角)を度で 3. 面積と周りの長さ 4. 斜辺を底辺としたときの高さ h = ab ÷ c 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
「ダウンロード」押下でファイルを自動削除
クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
